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8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Düsseldorf, August 2009<br />

<strong>Stahl</strong>institut VDEh


August 2009: 8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in<br />

Deutschland – Berichtsjahr 2008<br />

Dr.-Ing. Jean-Theo Ghenda<br />

Tel.: +49 (0) 211 6707 – 407, Email: jean-theo.ghenda@vdeh.de<br />

April 2008: 7. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in<br />

Deutschland – Berichtsjahre 2005 bis 2007<br />

Dr.-Ing. Jean-Theo Ghenda<br />

August 2007: (redaktionelle Überarbeitung November 2007)<br />

6. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in<br />

Deutschland –<br />

Beispiele von Maßnahmen der <strong>Stahl</strong>industrie zur Steigerung<br />

der Energie- und Ressourceneffizienz mit CO2-Minderungen<br />

in den Jahren 2003, 2004 und 2005<br />

Dr. mont. Horst M. Aichinger<br />

Mitwirkender / Ansprechpartner: Dr.-Ing. Jean-Theo Ghenda<br />

August 2005: 5. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in<br />

Deutschland für die Berichtsjahre 2000 bis 2003<br />

Dr. mont. Horst M. Aichinger<br />

Internet: www.stahl-online.de<br />

Rubrik: Wirtschaft und Politik / Umwelt & Energie


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der<br />

<strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland –<br />

Berichtsjahr 2008<br />

Dr.-Ing. Jean Theo Ghenda, <strong>Stahl</strong>institut VDEh<br />

Düsseldorf, August 2009<br />

1


2<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Inhaltsübersicht<br />

Teil I: Ausgangslage im Jahre 2000 und Entwicklung bis 2008<br />

Seite<br />

• Selbstverpflichtungserklärung zur Ressourceneffizienzsteigerung und<br />

Nachhaltigen Entwicklung<br />

6<br />

• Anlagenbestand und <strong>Stahl</strong>sortenangebot der <strong>Stahl</strong>metallurgie 8<br />

• Bedeutung der <strong>Stahl</strong>werkstoffe in der industriellen und gewerblichen Wertschöpfungskette<br />

9<br />

• Entwicklung der <strong>Stahl</strong>erzeugung von 2000 bis 2008<br />

10<br />

Teil II: Zwischenbilanz der Primärenergieeffizienzsteigerung und<br />

CO2- Minderung der <strong>Stahl</strong>industrie von 1990 bis 2008<br />

• Entwicklung der primärenergiebedingten CO2-Emission 21<br />

• Entwicklung des Primärenergieverbrauchs 24<br />

• Schwerpunkte der Energieeinsparungen im Bereich der Prozessgas- und<br />

Erdgaswirtschaft sowie Elektrostahlerzeugung<br />

38<br />

• Zur Kuppelproduktion der <strong>Stahl</strong>erzeugung und ressourceneffizienten Nutzung<br />

der erzeugungsbedingt anfallenden Nebenprodukte<br />

51<br />

• Beitrag von Hochofenschlacken zur Ressourcenschonung und CO2-<br />

Minderung<br />

54<br />

Teil III: Strukturelle sowie technologische Veränderungen der Jahre<br />

2005 bis 2008 bei der Roheisenerzeugung<br />

• Konzentration und Leistungssteigerung bei der <strong>Stahl</strong>roheisenerzeugung 57<br />

• Betriebsergebnisse der Hochöfen und CO2-relevante Veränderungen<br />

Veränderung der Hochofenleistung,<br />

Veränderung im Eisenerzmöllereinsatz,<br />

Veränderung im Reduktionsmittelverbrauch und der Reduktionsmit-<br />

telstruktur<br />

• Veränderung bei der Sintererzeugung 66<br />

• Veränderungen bei der Kokserzeugung und beim Koksbezug<br />

67<br />

Teil IV: Interpretation der Ergebnisse<br />

Teil V: Beispiele von Maßnahmen zur Verringerung von CO2-Emission im<br />

Jahr 2008<br />

Teil VI: Weiterführendes Schrifttum 77<br />

3<br />

20<br />

57<br />

58<br />

58<br />

60<br />

62<br />

70<br />

75


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Teil I – Ausgangslage im Jahre 2000 und Entwicklung bis 2008<br />

Die <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland beteiligt sich seit 1990 an der nationalen Klimavorsorgepolitik,<br />

die für die gesamte Volkswirtschaft eine Minderung der CO2-Emissionen<br />

und damit des Inputs an fossilem Kohlenstoff zum Ziel hat. Im Rahmen der Klimavorsorgeerklärung<br />

der deutschen Wirtschaft hat die <strong>Stahl</strong>industrie in ihrer zweiten Primärenergieeffizienz-Selbstverpflichtung<br />

von März 1996 zugesagt, die spezifische<br />

primärenergiebedingte CO2-Emission bei der Erzeugung ihrer <strong>Stahl</strong>werkstoffe von<br />

1990 bis 2005 um 16 bis 17 % zu senken. Die erste Branchenerklärung im Rahmen<br />

der nationalen Klimavorsorgepolitik von 1995 bezog sich noch auf das vorgegebene<br />

Referenzjahr 1987 und die Datenlage der west- und ostdeutschen <strong>Stahl</strong>industrie des<br />

noch geteilten Deutschlands. Die erste Konferenz der Vertragsstaaten der Klimarahmenkonvention<br />

(COP1 Conference of Parties) Ende März 1995 in Berlin mit ihren<br />

neuen klimapolitischen Gegebenheiten waren Anlass für diese zweite, revidierte<br />

Branchenerklärung. In ihrer dritten Branchenerklärung zur Ressourceneffizienz-<br />

Selbstverpflichtung vom Mai 2001 erweiterte sie ihre Zusage auf den Kyoto-Zeitraum<br />

bis 2012 unter Einbeziehung der UN-, EU- und nationalen Zielvorgaben der Nachhaltigen<br />

Entwicklung.<br />

Mit dieser erweiterten Selbstverpflichtung der <strong>Stahl</strong>industrie wird erstmals unter Berücksichtigung<br />

wesentlicher Faktoren der europäischen und weltweiten Entwicklungen<br />

eine langfristige und zukunftsweisende Position zur Klimavorsorge und nachhaltigen<br />

Entwicklung formuliert. Sie ist in <strong>Stahl</strong> und Eisen 121 (2001), Heft 7, S. 61/70<br />

veröffentlicht. Die erweiterte dritte Selbstverpflichtung gliedert sich in eine Präambel<br />

mit nachfolgenden fünf Kapiteln:<br />

- Die Präambel nennt die Handlungsfelder zur Effizienzsteigerung aller Ressourcen<br />

einschließlich der Werkstoffentwicklung unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit.<br />

- Das 1. Kapitel behandelt die Zusage zur Minderung der spezifischen CO2-<br />

Emissionen der Roheisen- und <strong>Stahl</strong>erzeugung für den Zeitraum von 1990<br />

(Referenzjahr) bis 2012 und unter welchen Rahmenbedingungen diese Zusage<br />

erfolgte.<br />

- Das 2. Kapitel zeigt die Optimierungsfelder der Energie- und Ressourceneffizienzsteigerung<br />

zur CO2-Minderung der Roheisen- und <strong>Stahl</strong>erzeugung auf.<br />

- Das 3. Kapitel definiert die speziellen Bedingungen der metallurgischen rohstofflichen<br />

Nutzung des fossilen Kohlenstoffs bei der Eisenerzreduktion und die prozesstechnischen<br />

Gegebenheiten bei der Elektrostahlerzeugung.<br />

3


4<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

- Das 4. Kapitel listet bedeutende und seit langem international bewährte institutionalisierte<br />

projektbezogene technisch-wissenschaftliche Effizienzinstrumente<br />

der <strong>Stahl</strong>industrie zur Ressourcenproduktivitätssteigerung auf.<br />

- Das 5. Kapitel erneuert und bekräftigt die Zusage einer konsequenten und<br />

überprüfbaren Fortentwicklung des bereits vor Kyoto eingeschlagenen Klimavorsorgeweges.<br />

Zugesagt wurde folgendes Minderungsziel:<br />

Die <strong>Stahl</strong>industrie verpflichtet sich hiermit, im Rahmen der neuen „Vereinbarung zwischen<br />

der Regierung der Bundesrepublik Deutschland und der deutschen Wirtschaft<br />

zur Klimavorsorge“ vom 9. November 2000 ein zusätzliches CO2-Minderungsangebot<br />

für den Kyoto-Zeitraum 1990 bis zum Jahre 2012 wie folgt zu konkretisieren:<br />

„Der auf die gesamte Rohstahlerzeugung bezogene spezifische rohstoff- und energiebedingte<br />

CO2-Ausstoß wird von 1990 bis 2012 um insgesamt 22 % gemindert.<br />

Hierin ist der Emissionsanteil der Eigenerzeugung und aus dem Fremdbezug elektrischer<br />

Energie von den öffentlichen Kraftwerken für die <strong>Stahl</strong>industrie enthalten. Die<br />

um 5 bis 6 Prozentpunkte gegenüber dem ursprünglichen Zieljahr 2005 auf insgesamt<br />

22 % erhöhte spezifische CO2-Minderung im Gesamtbereich der Oxygen- und<br />

Elektrostahlerzeugung berücksichtigt bereits den Energiemehraufwand, der durch<br />

Verlängerung der Wertschöpfungskette mit neuen Folgeprozessen in der Weiterverarbeitung,<br />

durch weitere Maßnahmen zur Automatisierung sowie durch noch höhere<br />

Anforderungen des Umweltschutzes verursacht wird.<br />

Die <strong>Stahl</strong>industrie bindet ihre Zusage an die Rahmenbedingungen, die in der Vereinbarung<br />

zwischen der Bundesregierung und der deutschen Wirtschaft festgelegt sind.<br />

Sie geht insbesondere davon aus, dass die Bundesregierung auf die Einführung eines<br />

verbindlichen Energieaudits sowie auf zusätzliche ordnungsrechtliche und fiskalische<br />

Regelungen verzichtet und sich außerdem dafür einsetzen wird, dass der an<br />

der Vereinbarung teilnehmenden Wirtschaft auch bei einer Fortentwicklung der Ökologischen<br />

Steuerreform im internationalen Vergleich keine Wettbewerbsnachteile<br />

entstehen.“<br />

Teilnehmer, Systemgrenze, Nachhaltiger Entwicklungsansatz, Nachhaltigkeitsziel<br />

sowie Datengrundlagen der Selbstverpflichtung sind wie folgt:<br />

Teilnehmer: Alle Werke des Wirtschaftszweiges „Eisenschaffende Industrie“;<br />

Rechtsgrundlage für Datenerhebung ist das Gesetz über Statistiken der Rohstoff-<br />

und Produktionswirtschaft einzelner Wirtschaftszweige mit der Berichtspflicht an das<br />

Statistische Bundesamt, Wiesbaden


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Systemgrenze: Erfasst sind die Erzvorbereitungs- und Sinteranlagen, Hochofenbetriebe,<br />

Oxygenstahlwerke, Elektro- und sonstige <strong>Stahl</strong>werke, Warmwalz- und Blech-<br />

Kaltwalzbetriebe, Stromerzeugungsanlagen, Frischdampfkesselanlagen und sonstige<br />

Betriebe der Weiterverarbeitung<br />

Nachhaltiger Entwicklungsansatz: Kontinuierlicher ganzheitlicher Verbesserungsprozess<br />

aller energie- und stoffrelevanten Aktivitäten vom Erz- und Schrottbezug bis<br />

zur Auslieferung der Oxygen- und Elektrostahl-Fertigerzeugnisse im Sinne einer ressourcenökonomisch<br />

und -ökologisch nachhaltig basierten Entwicklung<br />

Nachhaltigkeitsziel: Maximale Ausschöpfung aller Synergieeffekte der Energie- und<br />

Ressourceneffizienzsteigerung bei der <strong>Stahl</strong>herstellung am Standort Deutschland<br />

durch funktionelle und strukturelle Verbundnutzung der Systemeffizienz von:<br />

Integrierten Hüttenwerken für die Oxygenstahlerzeugung mit den<br />

Ministahlwerken für die Elektrostahlerzeugung einschließlich der<br />

Weiterverarbeitung; Reroller, Schmieden und sonstige Betriebe sowie<br />

energie-, stoff- und emissionsrelevanten Verbundbeziehungen mit anderen<br />

Wirtschaftszweigen.<br />

Datengrundlagen: Statistiken wie BGS-Eh200 „Brennstoff-, Gas- und Stromwirtschaft<br />

der Hochofen-, <strong>Stahl</strong>-, Warm- und Kaltwalzwerke sowie Schmiede-, Press-<br />

und Hammerwerke einschließlich der örtlich verbundenen sonstigen Betriebe (ohne<br />

eigene Kokerei); R200 (Roheisen und Eisenschwamm); RSta 201 (Rohstahlerzeugung);<br />

WA 200 (warmgewalzte <strong>Stahl</strong>erzeugnisse) sowie Vierteljahres-Hefte der<br />

Fachserie 4 / Reihe 8.1 „Produzierendes Gewerbe Eisen und <strong>Stahl</strong>“ des Statistischen<br />

Bundesamtes; Prozess-Benchmarkingdaten VDEh-Produktionsausschüsse; <strong>Fortschrittsbericht</strong>e<br />

des technisch-wissenschaftlichen Erfahrungsaustauschs und Veröffentlichungen;<br />

Energiestatistische Auswertungen nach Branchen, Produktionsstufen<br />

und Prozessen und CO2-<strong>Monitoring</strong>- Berechnungen; Kennzahlenerhebungen des<br />

<strong>Stahl</strong>instituts VDEh; laufende Jahrgänge des „Jahrbuch <strong>Stahl</strong>“ und „Statistisches<br />

Jahrbuch der <strong>Stahl</strong>industrie“; Hrsg. WV <strong>Stahl</strong> und <strong>Stahl</strong>institut VDEh; VDEh-<br />

Datenbank Planfacts; Erhebungen des FEhs-Instituts für Baustoff-Forschung e. V.<br />

(früher: Forschungsgemeinschaft Eisenhüttenschlacken e. V.), Statistiken der Kohlenwirtschaft<br />

e.V., Essen und Köln; VIK-Statistik der Energiewirtschaft, Essen u. a. m.<br />

5


6<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Prämissen: Die Selbstverpflichtung der <strong>Stahl</strong>industrie zur Klimavorsorge steht<br />

unter folgenden Prämissen:<br />

• Die Wahl von Prozessanlagen, Verfahrensalternativen oder Herstellung von Produkten<br />

muss unverändert der unternehmerischen Entscheidung vorbehalten bleiben.<br />

• Prozess- und Produktinnovationen und Investitionen haben sich als die dauerhaft<br />

wirksamste Methode in Hinblick auf Wirtschaftsentwicklung, Sozialverträglichkeit<br />

und Energie-, Ressourcen- und Umweltschonung erwiesen. Die entscheidende<br />

Triebkraft für Entwicklung und Wachstum ist eine ständige Verbesserung der<br />

Produktionstechnologien.<br />

• Ausschlaggebend für die Verringerung des spezifischen Energie- und Ressourcenverbrauchs<br />

und damit der CO2-Emissionsminderung der Eisen- und <strong>Stahl</strong>erzeugung<br />

sind Investitionen.<br />

Vier Investitionstypen sind zu unterscheiden:<br />

a) Verfahrenstechnische Modernisierungsinvestitionen aller Art<br />

b) Investitionen in den Strukturwandel<br />

c) gezielte Energie- und Ressourcensparinvestitionen<br />

d) Investitionen in die Forschung und Entwicklung<br />

(Fazit: Wichtigste Voraussetzung für Fortschritte beim industriellen Energie- und<br />

Ressourcensparen und der CO2-Minderung ist, dass überhaupt investiert wird).<br />

• Die Zielrichtung der Investitionen ist unter dem Aspekt der gesamtindustriellen<br />

Energie- und Ressourceneffizienz von untergeordneter Bedeutung. (Denn bei jeder<br />

Investition kommt die jeweils energie- und ressourceneffizienteste Technik<br />

zum Zuge und modernere, leistungsfähigere und qualitätssteigernde Produktionsverfahren<br />

bewirken in den meisten Fällen eine Verringerung des spezifischen<br />

Energie- und Ressourcenverbrauchs).<br />

• Die Prinzipien der Kosteneffizienz und des Wettbewerbs auf den nationalen und<br />

internationalen <strong>Stahl</strong>märkten vermeiden eine wirtschaftlich und ökologisch abträgliche<br />

Kapitalvernichtung.<br />

• Der europa- und weltweite <strong>Stahl</strong>wettbewerb ist die Triebfeder, die die Unternehmen<br />

fortlaufend dazu zwingt, auch kleinste Kostensenkungspotentiale auszuschöpfen.<br />

(Auch relativ niedrige Energie-, Rohstoff- und Einsatzstoffpreise sind<br />

für die Unternehmen selbstverständlich Kosten, die es zu minimieren gilt).


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

• Verlässliche Rahmendaten und damit unternehmerische Planungssicherheit sowie<br />

einzelwirtschaftliche Berechenbarkeit sind vor allem bei kapitalintensiven,<br />

langfristigen Investitionsentscheidungen im Bereich der metallurgischen Prozesstechnik<br />

unabdingbar.<br />

• Der Staat gibt hierbei den ordnungspolitischen Rahmen vor und verzichtet auf<br />

politischen wie auch prozess- und produktionssteuernden Interventionismus.<br />

Aus der Sicht der <strong>Stahl</strong>branche ist die erweiterte Selbstverpflichtung zur Klimavorsorge<br />

das marktwirtschaftlich effizienteste Instrument und belässt insbesondere allen<br />

Beteiligten den innovativen Spielraum, Effizienz- und Kostensenkungspotentiale voll<br />

zu realisieren. Die erweiterte Selbstverpflichtung gründet vollinhaltlich auf dem Subsidiaritätsprinzip.<br />

Nach dem Subsidiaritätsprinzip sind Probleme auf direktem Wege möglichst dort zu<br />

lösen, wo sie entstehen, und von denen, die vor allem davon betroffen sind oder sie<br />

durch ihren Sachverstand vor Ort am besten lösen können. So können Zeitverluste<br />

und Mitteleinsätze minimiert werden. Selbstverantwortlichkeit und Partizipation werden<br />

gestärkt. Durch den 1993 in Kraft getretenen EG-Vertrag von Maastricht wurde<br />

das Subsidiaritätsprinzip erstmals ausdrücklich auf europäischer Ebene verankert<br />

und 2004 in Artikel I-9 Absatz 3 in die EU-Verfassung für Europa aufgenommen.<br />

Fazit: Diese wesentlich erweiterte Klimavorsorge-Selbstverpflichtung in Hinblick auf<br />

die gesamte Energie- und Ressourceneffizienzsteigerung entsprechend der UN-,<br />

EU- und nationalen Zielvorgaben einer „Nachhaltigen Entwicklung“ vom Mai 2001 ist<br />

aufgrund des erreichten hohen Technologiestands der metallurgischen Prozesstechnik<br />

mit minus 22 % CO2 spezifisch von 1990 bis 2012 wesentlich umfassender<br />

und anspruchsvoller als die bisherige Selbstverpflichtungserklärung. Diese erweiterte<br />

Zusage erfordert einen ganzheitlichen strategischen Ansatz in Hinblick auf eine<br />

standortsichernde Gesamtoptimierung der Energie-, Ressourcen- und Umweltökonomik<br />

des Wirtschaftssystems <strong>Stahl</strong>erzeugung in Deutschland. Das gesteckte Ziel ist<br />

ein ganzheitlicher Verbesserungsprozess aller energie- und stoffrelevanten Aktivitäten<br />

vom Erz- und Schrottbezug bis zur Auslieferung der Oxygen- und Elektrostahl-<br />

Fertigungserzeugnisse im Sinne einer ressourcenökonomisch und -ökologisch nachhaltigen<br />

Entwicklung.<br />

7


8<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Anlagenbestand und <strong>Stahl</strong>sortenangebot der <strong>Stahl</strong>metallurgie<br />

Der gegenwärtige Anlagenbestand der gesamten metallurgischen Prozess- und<br />

Wertschöpfungskette <strong>Stahl</strong>erzeugung in Deutschland stellt sich wie folgt dar:<br />

Die Erzeugung von Rohstahl erfolgt mit Stand 2008 an 22 <strong>Stahl</strong>werks-Standorten mit<br />

insgesamt 8 Oxygenstahlwerken mit Prozessgas- und Abhitzedampferzeugung und<br />

20 Elektrostahlwerken mit 39 Wechselstrom- und 3 Gleichstrom-Lichtbogenöfen.<br />

Hinzu- kommen im Elektrostahlbereich 16 Induktionstiegelöfen.<br />

Den Oxygenstahlwerken sind vorgeschaltet insgesamt 9 Sinteranlagen zur Agglomeration<br />

der Eisenerze und 16 Hochöfen mit Windverdichter- und Winderhitzeranlagen<br />

zur <strong>Stahl</strong>roheisenerzeugung.<br />

Eisenschwamm (DRI = Direct Reduced Iron) wird nach dem Midrex-Direktreduktions-<br />

Verfahren am Standort Hamburg erzeugt und im Elektrostahlwerk zur Erzeugung von<br />

Qualitätsstahlsorten eingesetzt. Beim Midrex-Verfahren werden in einem Schachtofen<br />

stückige Eisenerze (Pellets, Stückerz) nach dem Gegenstromprinzip mit einem<br />

wasserstoffreichen Reduktionsgasgemisch (rd. 55 Vol.-% H2) zu festem DRI reduziert.<br />

Die Reduktionsgaserzeugung erfolgt in einem Gasreformer durch katalytische<br />

Spaltung von Erdgas.<br />

Für die Herstellung von Roheisen aus Sekundärrohstoffen sind zusätzlich am Standort<br />

Duisburg zwei unterschiedliche Verfahrenslinien im Einsatz, und zwar bei DK-<br />

Recycling und Roheisen GmbH (früher Kupferhütte) eine Sinter- und Hochofenanlage<br />

für die Spezialroheisenerzeugung und bei ThyssenKrupp Steel AG am Standort<br />

Duisburg-Hamborn ein neuentwickelter Schachtofen.<br />

Im sekundärmetallurgischen Bereich kommen insgesamt 27 Pfannenöfen, 29 Vakuumbehandlungsanlagen<br />

und 21 Konverter zum Einsatz. Metallurgische Sonderverfahren<br />

zur Erzeugung spezieller Stähle mit speziellen mechanischen Eigenschaften<br />

werden in 20 verfahrenstechnisch unterschiedlichen Umschmelzanlagen durchgeführt.<br />

Die stranggegossenen Brammen (19 Anlagen), Vorblöcke (15 Anlagen) oder Knüppel<br />

(15 Anlagen) sowie ein geringer Anteil von im Blockguss hergestellten Blöcken<br />

werden in etwa 125 Walzwerksöfen auf die erforderlichen hohen Walztemperaturen<br />

erwärmt und anschließend in insgesamt 54 Warmwalzstraßen (davon: 5 Block- und<br />

Brammenstraßen; 4 Knüppel- und Halbzeugstraßen; 6 Schwere Träger- und Profilstraßen;<br />

5 Mittelstahlstraßen; 11 Leichte Profil- und Stabstahlstraßen; 8 Drahtstraßen;<br />

9 Warmbandstraßen und 6 Mittel- und Grobblechstraßen) auf die jeweiligen<br />

Endabmessungen der Fertigerzeugnisse umgeformt.


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Konti-Beizanlagen (32), Reversier-Kaltwalzwerke (46), Tandem-Kaltwalzstraßen (12),<br />

Haubenglühanlagen (33), Konti-Glühlinien (21), Kaltbandwerke (25), Schmelztauch-<br />

Beschichtungslinien (16), elektrolytische Beschichtungslinien (15) und organische<br />

Beschichtungslinien (12) sind im wesentlichen der Anlagenbestand im Bereich der<br />

Weiterverarbeitung.<br />

Aus dem Energieumwandlungsbereich sind die bedeutensten Anlagen die 4 im Stoff-<br />

und Energieverbund betriebenen Kokereien, die 7 Verbundkraftwerke zur Verstromung<br />

der überschüssigen Prozessgase und die Sauerstoffanlagen zur Versorgung<br />

der integrierten Standorte mit den technischen Gasen. Hinzu kommen noch eine<br />

Vielzahl von energietechnischen Anlagen aus dem Gesamtbereich der Medienversorgung.<br />

Diese metallurgischen Prozessanlagen bilden den Kernbestand einer Vielfalt von<br />

sehr unterschiedlichen Prozessketten. Die jeweilige Kombination der Einzelprozesse<br />

ist determiniert durch die Kundenanforderungen an die jeweils herzustellenden<br />

<strong>Stahl</strong>sorten und nachgefragten Fertigerzeugnisse.<br />

Bedeutung der <strong>Stahl</strong>werkstoffe in der industriellen und gewerblichen Wertschöpfungskette<br />

<strong>Stahl</strong> ist der mit Abstand wichtigste metallische Werkstoff. In der industriellen und<br />

gewerblichen Wertschöpfungskette ist der Werkstoff <strong>Stahl</strong> ein bedeutender volkswirtschaftlicher<br />

Standortfaktor für die Güterproduktion. Diese gesamte Wertschöpfungskette<br />

reicht von den Rohstofflieferanten über die <strong>Stahl</strong>erzeugung selbst, den <strong>Stahl</strong>handel<br />

bis zu den <strong>Stahl</strong>verarbeitern und den Güterproduzenten und beschäftigt insgesamt<br />

etwa 4 Mio. Erwerbstätige.<br />

Die jährliche Wachstumsrate der in dieser Wertschöpfungskette stehenden Industrie<br />

liegt über denen des gesamten produzierenden Gewerbes.<br />

Einen Überblick über die inländische Marktversorgung mit Walzstahlerzeugnissen<br />

der wichtigsten stahlverarbeitenden Industriebranchen im Jahre 2008 gibt das Bild 1.<br />

Elektrotechnik, <strong>Stahl</strong>bau, Bauhauptgewerbe, Maschinenbau, Straßenfahrzeugbau<br />

und <strong>Stahl</strong>umformung/Metallwarenerzeugung mit ihren Zulieferbranchen wie die Ziehereien<br />

und Kaltwalzwerke sind direkte oder indirekte Abnehmer von jährlich rd.<br />

33,7 Mio. t und damit von über 80 % der 42 Mio. t Marktversorgung mit Walzstahlerzeugnissen.<br />

In 2008 lag der Umsatzanteil dieser in Bild 1 ausgewiesenen stahlverarbeitenden<br />

Branchen am Bruttoinlandsprodukt bei 34,1 %. Allein dieser Prozentsatz<br />

unterstreicht den hohen volkswirtschaftlichen Stellenwert einer engen Zusammenar-<br />

beit von <strong>Stahl</strong>erzeuger und <strong>Stahl</strong>verarbeiter, die zur Entwicklung und Fertigung<br />

hochwertiger und exportstarker Produkte aufeinander angewiesen sind.<br />

9


10<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Marktversorgung direkt und indirekt mit Walzstahl ~ 42 Mio. t (2008)<br />

Summe dieser Branchen: Direktversorgung 1) :<br />

Bruttoinlandsprodukt Deutschlands in 2008:<br />

Umsatzanteil dieser Branchen am Bruttoinlandprodukt 2008 1) :<br />

1) vorläufig<br />

850 Mrd. €<br />

2492 Mrd. €<br />

34,1 %<br />

Bild 1: Stähle – Basiswerkstoffe und Wertschöpfungsmultiplikatioren der stahlverarbeitenden<br />

Industrie in Deutschland<br />

Entwicklung der <strong>Stahl</strong>erzeugung<br />

Im Bild 2 bis Bild 5 ist die monatliche Entwicklung der Erzeugung von Oxgenstahl,<br />

Elektrostahl und Rohstahl insgesamt für die <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland für die<br />

Jahre 2007 und 2008 wiedergeben. Danach lag die Erzeugung von Oxygenstahl,<br />

Elektrostahl und Rohstahl insgesamt von Jahresbeginn bis September 2008 mehr


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

oder weniger auf dem Vorjahresniveau. Die globale Finanzkrise hat im 4. Quartal des<br />

Jahres 2008 deutliche Spuren hinterlassen. So wurde das 4. Quartal durch einen<br />

drastischen Produktionseinbruch und verminderte Auslastung der Produktionsanlagen<br />

geprägt.<br />

Für die <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland sind in Tabelle 1 die jährlichen Entwicklungen<br />

und Veränderungen bei der Rohstahl-, Oxygenstahl-, Elektrostahl- und Walzstahlerzeugung<br />

sowie in Tabelle 2 die jährlichen Veränderungen beim Gesamtumsatz, bei<br />

der Beschäftigung und der Produktivität in t Rohstahlerzeugung je Beschäftigten für<br />

den Zeitraum von 2001 bis 2008 aufgelistet.<br />

Tabelle 1: Veränderung bei Rohstahl-, Oxygenstahl, Elektrostahl- und Walzstahlerzeugung<br />

von 2001 bis 2008<br />

in 1000 t/a<br />

Rohstahlerzeugung gesamt<br />

davon<br />

darunter<br />

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008<br />

44.803 45.015 44.809 46.374 44.524 47.224 48.550 45.833<br />

Stranggusserzeugung 43.011 43.383 43.117 44.890 42.921 45.497 46.717 43.956<br />

Oxygenstahlerzeugung<br />

Elektrostahlerzeugung<br />

Warmgewalzte <strong>Stahl</strong>erzeugnisse<br />

31.654 31.809 31.377 32.137 30.857 32.550 33.535 31.193<br />

13.149 13.206 13.432 14.237 13.667 14.674 15.015 14.639<br />

37.011 37.763 37.174 39.976 37.771 41.174 41.999 39.805<br />

Flacherzeugnisse 24.483 25.123 24.566 26.357 25.047 27.173 27.666 26.089<br />

Langerzeugnisse 12.527 12.640 12.608 13.619 12.724 14.001 14.333 13.716<br />

Tabelle 2: Veränderungen beim Gesamtumsatz, bei der Beschäftigung und der<br />

Produktivität in t Rohstahlerzeugung je Beschäftigten von 2001 bis 2008<br />

Beschäftigte Betriebe 2)<br />

Gesamtumsatz Betriebe<br />

Produktivität (t RSt je Beschäftigten)<br />

1) in Mio. €<br />

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008<br />

20.935 20.714 21.992 27.134 30.334 34.211 39.498 42.038<br />

101.327 97.940 95.002 92.193 91.279 91.084 92.400 95.000<br />

442,2 459,6 471,7 503,0 487,8 518,5 525,4 482,4<br />

1)<br />

Auf Basis der Klassifikation der Wirtschaftszweige (WZ93); Erzeugung von Roheisen, <strong>Stahl</strong> und Ferrolegierungen (EGKS);<br />

2)<br />

Beschäftigte am Jahresende in der <strong>Stahl</strong>industrie; mit örtlich verbundenen Betrieben und mit Auszubildenden;<br />

Quelle: Statisisches Jahrbuch der <strong>Stahl</strong>industrie 2007/2008<br />

11


12<br />

Oxygenstahlerzeugung in Mio. t<br />

3,5<br />

3,0<br />

2,5<br />

2,0<br />

1,5<br />

1,0<br />

0,5<br />

0,0<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

2007<br />

2008<br />

Jan. Febr. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez.<br />

Bild 2: Monatliche Entwicklung der Oxygenstahlerzeugung in Deutschland<br />

Elektrostahlerzeugung in Mio. t<br />

1,6<br />

1,2<br />

0,8<br />

0,4<br />

0,0<br />

2007<br />

2008<br />

Jan. Febr. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez.<br />

Bild 3: Monatliche Entwicklung der Elektrostahlerzeugung in Deutschland


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Rohstahlerzeugung in Mio. t<br />

Rostahlerzeugung insg. in Mio. t<br />

5,0<br />

4,0<br />

3,0<br />

2,0<br />

1,0<br />

0,0<br />

2007<br />

2008<br />

Jan. Febr. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez.<br />

Bild 4: Monatliche Entwicklung der Rohstahlerzeugung in Deutschland<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

15,0<br />

(30,9%) 14,6<br />

(31,9%)<br />

2007<br />

2008<br />

33,5<br />

(69,1%)<br />

31,2<br />

(68,1%)<br />

48,6<br />

(100%)<br />

45,8<br />

(100%)<br />

Elektrostahl Oxygenstahl Rohstahl insg.<br />

Bild 5: Gegenüberstellung der Rohstahlerzeugung nach Verfahren<br />

13


14<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Mit der Rohstahlerzeugung von 45,833 Mio. t im Jahr 2008 lag die Erzeugung im Niveau<br />

von 2002. Gegenüber dem Vorjahr war dies ein Produktionsrückgang von<br />

2,717 Mio. t oder eine Abnahme von 5,6 %.<br />

Der Stranggussanteil an der Rohstahlerzeugung hat im Jahr 2008 das hohe Niveau<br />

von 95,9 % erreicht.<br />

Der Oxygenstahlanteil an der Rohstahlerzeugung ging im Jahr 2008 gegenüber dem<br />

Vorjahr um 1,0 Prozentpunkte von 69,1 % in 2007 auf 68,1 % in 2008 zurück. Dadurch<br />

nahm der Elektrostahlanteil in dieser Zeitspanne von 30,9 auf 31,9 % zu. Damit<br />

setzt sich der ab der Wiedervereinigung verstärkt eingesetzte Trend einer stetigen<br />

Zunahme der Elektrostahlerzeugung fort.<br />

Bei den warmgewalzten <strong>Stahl</strong>erzeugnissen wurden im Jahr 2008 65,5 % Flach- und<br />

34,5 % Langerzeugnisse gewalzt. Damit waren es 0,3 Prozentpunkte Flachstahlerzeugnisse<br />

weniger und entsprechend 0,3 Prozentpunkte Langstahlerzeugnisse mehr<br />

als im Vorjahr.<br />

Der Gesamtumsatz der Betriebe veränderte sich von 39,498 Mrd. € in 2007 auf<br />

42,038 Mrd. € in 2008. Bezogen auf die jeweilige Rohstahlerzeugung ergibt sich ein<br />

Anhaltswert von 813,6 €/t RSt für 2007 und für 2008 ein Anstieg auf 917,2 €/t RSt.<br />

Mit einer Erhöhung der Beschäftigten von 2600 Personen ging die Produktivitätskennzahl<br />

in t Rohstahlerzeugung je Beschäftigten von 2007 mit 525,4 auf 482,4 und<br />

damit um 43,0 t RSt/B bis 2008 zurück.<br />

Die folgenden Bilder 6 bis 11 geben einen Gesamtüberblick über die Entwicklung<br />

wesentlicher <strong>Stahl</strong>daten ab dem Wiedervereinigungsjahr und damit Referenzjahr der<br />

Selbstverpflichtung zur Klimavorsorge der <strong>Stahl</strong>industrie.<br />

Das Bild 6 verdeutlicht den zyklisch schwankenden Aufwärtstrend der Rohstahlerzeugung<br />

ab dem Rezessions- und <strong>Stahl</strong>krisenjahr 1993 mit den Verfahrensanteilen<br />

an Oxygen- und Elektrostahl einschließlich des Siemes-Martin-<strong>Stahl</strong>anteils. Während<br />

in den alten Bundesländern die SM-<strong>Stahl</strong>erzeugung bereits in 1982 durch Stilllegung<br />

des letzten SM-<strong>Stahl</strong>werks in Bochum vollständig aufgegeben wurde, wurde<br />

der letzte SM-<strong>Stahl</strong> bis 1993 in Brandenburg in den neuen Bundesländern erzeugt.


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Rohstahlerzeugung in Mt/a<br />

50<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

43,939<br />

33,052 (75,3%) Oxygenstahl 31,194 (68,1%)<br />

10,887<br />

Gesamterzeugung<br />

45,833<br />

(100%)<br />

10<br />

5<br />

0<br />

8,852 (20,1%)<br />

Elektrostahl<br />

2,035 (4,6%) SM-<strong>Stahl</strong><br />

14,639 (31,9%)<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 6: Rohstahlerzeugung nach Verfahren<br />

Das Bild 7 zeigt die aus Sicht der Ressourcennutzung und CO2-Minderung bedeutsame<br />

Zunahme des Einsatzes von Schrott aus überwiegend inländischem Aufkommen<br />

zur Oxygen- und Elektrostahlerzeugung. 1991 lag die Schrotteinsatzquote (d. h.<br />

Schrotteinsatz / Rohstahlerzeugung) insgesamt bei 36,2 % und steigerte sich um 6,2<br />

Prozentpunkte durch die zunehmende Elektrostahlerzeugung auf 45,2 % in 2008.<br />

Dies entspricht einem Anstieg von 0,4 Prozentpunkten gegenüber dem Vorjahr.<br />

15


16<br />

Schrottnutzung zur <strong>Stahl</strong>erzeugung in Mt/a<br />

50<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

42,169<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Rohstahlerzeugung insgesamt<br />

36,2 (362 kg/t)<br />

Schrotteinsatzquote insgesamt<br />

(rechte Skala)<br />

Schrotteinsatz insgesamt (Fremd- und Eigenschrott)<br />

15,246<br />

Schrotteinsatz Oxygenstahl<br />

Schrotteinsatz SM-<strong>Stahl</strong><br />

8,961<br />

8,093<br />

Schrotteinsatz Elektrostahl<br />

45,833 (100%)<br />

davon:<br />

Oxygenstahl (68,1%)<br />

Elektrostahl (31,9%)<br />

45,2 (452 kg/t)<br />

50<br />

45<br />

5<br />

15<br />

0<br />

10<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 7: Schrottnutzung zur <strong>Stahl</strong>erzeugung<br />

20,700<br />

(100%)<br />

15,100<br />

(72,9%)<br />

Das Bild 8 gibt die Entwicklung der warmgewalzten Walzstahlerzeugung der <strong>Stahl</strong>industrie<br />

in Deutschland mit etwa 1,3 % je Jahr ansteigenden Anteilen an Fertigerzeugung<br />

und annähernd gleichbleibendem Halbzeugversand an Walzstahl wieder.<br />

Zu erkennen ist ein Einbruch des Anteils von Halbzeugversand an Walzstahl im Jahr<br />

2008.<br />

Das Bild 9 weist getrennt die Entwicklung der Rohstahlerzeugung für die <strong>Stahl</strong>standorte<br />

der alten und neuen Bundesländer von 1991 bis 2008 aus. Sie zeigt die<br />

nach der Restrukturierung und Modernisierung der <strong>Stahl</strong>werke in Brandenburg,<br />

Sachsen und Thüringen 1994 stetige Aufwärtsentwicklung der Rohstahlerzeugung<br />

auf 14,0 % der Gesamtrohstahlerzeugung im Jahre 2008. Im Vergleich mit dem Vorjahr<br />

ging die Rohstahlerzeugung der neuen Bundesländer um 0,5 Prozentpunkte zurück<br />

und entsprechend nahm die Rohstahlerzeugung der alten Bundesländer um 0,5<br />

Prozentpunkte zu.<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

Schrotteinsatzquote in %


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Rohstahl- und warmgewalzte<br />

Walzstahlerzeugung in Mt/a<br />

Rostahlerzeugung alte und<br />

neue Bundesländer in Mt/a<br />

50<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

42,169<br />

Rezession<br />

38,560 (100%)<br />

32,880 (85,2%)<br />

5,689 (14,8%)<br />

Gesamterzeugung<br />

Rohstahl<br />

Gesamterzeugung<br />

Walzstahl<br />

Fertigerzeugung<br />

Walzstahl<br />

44,043<br />

(100%)<br />

39,927 (90,7%)<br />

4,116<br />

(9,3%)<br />

45,833<br />

5<br />

Halbzeugversand Walzstahl<br />

0<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 8: Rohstahl- und warmgewalzte Walzstahlerzeugung<br />

50<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

1990: Wiedervereinigung, Referenzjahr der Selbstverpflichtung<br />

Gesamterzeugung<br />

43,914 (100%)<br />

Rezession<br />

37,625<br />

38,434 (87,5%)<br />

5,481 (12,5%)<br />

Erzeugung in<br />

alten Bundesländern<br />

Erzeugung in<br />

neuen Bundesländern<br />

(keine “Wallfall-Profits”)<br />

45,833<br />

(100%)<br />

39,412(86,0%)<br />

6,421<br />

(14,0%)<br />

0<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 9: Rohstahlerzeugung der alten und neuen Bundesländer<br />

17


18<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Das Bild 10 verdeutlicht den Wandel der regionalen Rohstahlerzeugung nach Mengen<br />

für die ausgewiesenen stahlerzeugenden Ländergruppen. Die deutlichsten Veränderungen<br />

seit der Wiedervereinigung hat hierbei Nordrhein-Westfalen mit einer<br />

Abnahme an der anteiligen Gesamtrohstahlerzeugung von 53,2 % in 1991 auf<br />

42,1 % in 2008 zu verzeichnen. Gegenüber dem Vorjahr erhöhte sich immerhin der<br />

Anteil von Nordrhein-Westfalen an der Gesamtrohstahlerzeugung um 0,1 Prozentpunkte<br />

im Jahr 2008.<br />

Regionale Rohstahlerzeugung in Mt/a<br />

50<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

Baden-Württenberg, Bayern,<br />

Hessen, Rheinland-Pfalz<br />

42,169<br />

2,766 (6,6%)<br />

9,038 (21,4%)<br />

4,555 (10,8%)<br />

22,419 (53,2%)<br />

3,391 (8,0%)<br />

Bremen, Hamburg,<br />

Niedersachsen<br />

Nordrhein-Westfalen<br />

Gesamtrohstahlerzeugung<br />

Saarland<br />

Brandenburg, Sachsen, Thüringen<br />

4,247 (9,3%)<br />

10,403 (22,7%)<br />

5,480 (12,0%)<br />

19,282 (42,1%)<br />

6,421 (14,0%)<br />

45,833<br />

0<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 10: Wandel der regionalen Rohstahlerzeugung nach Mengen<br />

Das Bild 11 zeigt die Entwicklung der Gesamtexportquote an Walzstahlprodukten<br />

mit dem Exportanteil in den Ländern der EU-15 bzw. EU-25 und dem Anteil an Exporten<br />

an Dritte. Der Anstieg der Gesamtexportquote bis 2007 auf über 53 % ist das<br />

Ergebnis der seit 1990 massiv umgesetzten Maßnahmen zur Steigerung der Kosteneffizienz<br />

in Verbindung mit den europa- und weltweiten <strong>Stahl</strong>wettbewerb.<br />

Das Bild 12 gibt die Entwicklung der Beschäftigten in der eisenschaffenden Industrie<br />

jeweils am Jahresende wieder. Erfasst sind hierbei die Beschäftigten der Betriebe<br />

einschließlich den Beschäftigten der örtlich verbundenen Betriebe (Gießereien, Ziehereien<br />

und Kaltwalzwerke und sonstige Produktionsbetriebe) sowie die Auszubildenden.<br />

Alte Bundesländer<br />

Neue Bundesländer


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Walzstahlexporte in %<br />

Beschäftigte der eisenschaffenden Industrie<br />

am Jahresende in Tsd/a<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

39,7<br />

25,4<br />

Gesamtexportquote<br />

Exportanteil in<br />

EU(15) bzw. EU(25)* )<br />

Exportanteil an Dritte<br />

0<br />

1990 95 2000 05 07 2010<br />

250<br />

225<br />

200<br />

175<br />

150<br />

125<br />

100<br />

50,4<br />

13,6<br />

53,3<br />

40,9<br />

14,3 12,4<br />

)<br />

* EU(25) ab 2003<br />

233,435<br />

174,992<br />

Bild 11: Walzstahlexporte<br />

Beschäftigte insgesamt<br />

Veränderung<br />

- 59,3%<br />

95,000<br />

75<br />

50<br />

58,443<br />

25<br />

0<br />

1990<br />

Beschäftigte der neuen Bundesländern<br />

8,985<br />

95 2000 03 05 08 2010<br />

Bild 12: Beschäftigten in der eisenschaffenden Industrie am Jahresende<br />

19


20<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Teil II – Zwischenbilanz der Primärenergieeffizienzsteigerung und CO2-<br />

Minderung der <strong>Stahl</strong>industrie von 1990 bis 2008<br />

Wie in den vorangegangenen <strong>Monitoring</strong>-Berichten dokumentiert wurde, konnte die<br />

<strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland ihren auf die Rohstahlerzeugung bezogenen spezifischen<br />

Primärenergieverbrauch sowie ihre spezifische primärenergiebedingte CO2-<br />

Emission seit 1960 um mehr als 40 % verringern.<br />

Erreicht wurden diese Ergebnisse durch den fortlaufenden Strukturwandel, durch<br />

Innovationen in der Verfahrens- und Anlagentechnik und durch die energietechnische<br />

und ausbringensverbessernde Weiterentwicklung der Prozesse. Begleitet wurden<br />

diese Maßnahmen vor allem in den integrierten Hüttenwerken durch die ständige<br />

Anpassung und Optimierung der emissionsmindernden Energieverbundwirtschaft,<br />

vorrangig durch rationelle Nutzung der zwangsweise anfallenden Prozessgase<br />

Koksofengas, Hochofengas, Konvertergas sowie des Abhitzedampfs.<br />

Bis Anfang der 90er Jahre war für die CO2-Minderung hauptsächlich die bedeutende<br />

Verringerung des Bedarfs an Reduktionsmitteln für den kohlenstoffbasierten Hochofenprozess<br />

maßgebend. Im letzen Jahrzehnt gewann bei den Ersatzreduktionsmitteln<br />

die Einblaskohle steigende Bedeutung, wobei der Kohleeinsatz den Schweröleinsatz<br />

schon seit Jahren mengenmäßig übertrifft. Die tägliche Arbeit der Betreiber<br />

von Hochöfen, der Anlagenbauunternehmen sowie der Forschungsinstitute und<br />

Hochschulen zur Optimierung des Hochofenprozesses haben dazu geführt, dass der<br />

Bedarf an unverzichtbaren metallurgischen Kohlenstoffträgern für den Eisenerz-<br />

Reduktionsprozess im Hochofen das verfahrenstechnische Minimum in 2001 erreicht<br />

hat.<br />

Seit dem Erreichen des weitgehend ausgereizten Prozessoptimums waren für diesen<br />

kohlenstoffbasierten metallurgischen Kernprozess weitere CO2-Minderungen nicht<br />

mehr gegeben.<br />

Damit betrafen daher die umgesetzten Minderungsmaßnahmen im Rahmen der<br />

Selbstverpflichtung im Wesentlichen die dem Hochofenprozess vor- und nachgeschalteten<br />

sowie prozessverbundenen Stoff- und Energieumwandlungsprozesse.<br />

Eine Vielzahl von Einzelmaßnahmen im Elektrostahlbereich wie auch in der vielfältigen,<br />

vertieften Weiterverarbeitung und Medienversorgung führten zu den zusätzlichen<br />

CO2-Minderungen.<br />

Die ungünstige Entwicklung der Rohstoffpreise und –verfügbarkeit der letzten Jahre<br />

hat dazu geführt, dass der Bedarf an metallurgischen Kohlenstoffträgern für den Eisenerz-Reduktionsprozess<br />

im Hochofen in den letzten 5 Jahren ständig wieder angestiegen<br />

ist.


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Entwicklung der primärenergiebedingten CO2-Emission<br />

Wie die Auswertung für die <strong>Stahl</strong>industrie in Bild 13 dokumentiert, konnte in der<br />

Selbstverpflichtungszeitspanne von 1990 bis 2008 die auf die gesamte Rohstahlerzeugung<br />

bezogene spezifische primärenergiebedingte CO2-Emission um 14,0 % gesenkt<br />

werden. Im Vergleich zum Vorjahr erhöhte sich die spezifische CO2-Emission<br />

von 1343 kg CO2/t RSt in 2007 auf 1371 kg CO2/t RSt im 2008 oder um 28 kg CO2/t<br />

RSt (Bild 14). Er lag damit auf dem Niveau der Jahre 2002-2003.<br />

Index der spez. primärenergiebedingten<br />

CO -Emission in %<br />

2<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

(1990 = 100%)<br />

Spez. CO2-Emission der Rohstahlerzeugung<br />

ohne Fremdstrom<br />

Spez. CO2-Emission der Rohstahlerzeugung<br />

mit Fremdstrom<br />

CO2 spezifisch = -14,0%<br />

Erweiterte Ressourceneffizienz-Selbstverpflichtung entsprechend der<br />

UN-, EU- und nationalen Zielvorgabe der “Nachhaltigen Entwicklung”<br />

vom Mai 2001: -22% CO spezifisch von 1990 bis 2012<br />

2<br />

60<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 13: Index der spezifischen primärenergiebedingten CO2-Emission<br />

der <strong>Stahl</strong>industrie<br />

86,0<br />

83,1<br />

21


22<br />

Spezifische primärenergiebedingte CO -Emission<br />

intCO/tRSt 2<br />

2<br />

1,8<br />

1,6<br />

1,4<br />

1,2<br />

1,0<br />

0,8<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

1,594<br />

1,404<br />

Spez. CO2-Emission der Rohstahlerzeugung<br />

mit Fremdstrom primärenergetisch bewertet<br />

CO2spez. = -0,22 t CO 2/t RSt (-14,0%)<br />

1,371<br />

CO2spez. = -0,24 t CO 2/t RSt (-16,9%)<br />

Spez. CO2-Emission der Rohstahlerzeugung<br />

ohne Fremdstrom<br />

1,167<br />

0,6<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 14: Spezifische primärenergiebedingte CO2-Emission<br />

der <strong>Stahl</strong>industrie<br />

Auch bei der klimapolitisch maßgebenden absoluten CO2-Minderung wurde durch<br />

Einsparungen beim absoluten Primärenergieeinsatz ein wesentlicher Beitrag geleistet<br />

(Bild 15).<br />

Bezogen auf den Referenzwert der Rohstahlerzeugung von 1990 mit 43,914 Mio. t<br />

verminderte sich der CO2-Ausstoß bei unterstellter gleichbleibender Rohstahlerzeugung<br />

bis 2008 um 9,824 Mio. t und damit um 14,0 %.<br />

Im Berichtszeitraum von 2007 bis 2008 erhöhte sich die ebenfalls auf den Referenzwert<br />

der Rohstahlerzeugung von 1990 bezogene absolute primärenergiebedingte<br />

CO2-Emission um 1,233 Mio. t CO2 von 58,963 auf 60,196 Mio. t CO2.<br />

Der im Allgemeinen abnehmende Abstand in den zyklischen Kurvenverläufen zwischen<br />

der jährlichen, effektiven Rohstahlerzeugung und der absoluten CO2-Emission<br />

verdeutlicht außerdem die fortschreitende Entkoppelung dieser Größen.


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Primärenergiebedingte CO -Emission in Mt/a<br />

2<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

Absolute CO2-Emission mit Fremdstrom<br />

bei der RSt-Erzeugung 1990 von 43,914 Mt<br />

mit der jährlichen Effizienzsteigerung<br />

70,020 (100%)<br />

61,644<br />

CO 2<br />

Abs. CO -Emission mit Fremdstrom<br />

2<br />

Abs. CO -Emission ohne Fremdstrom<br />

2<br />

”Early Action”= -9,824 Mt (-14,0%)<br />

20<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

1)<br />

1)<br />

62,826 (89,7%)<br />

60,196 (86,0%)<br />

53,494<br />

43,914 45,833<br />

Rohstahlerzeugung<br />

1)<br />

Absolute CO2-Emission bei jährlicher Rohstahlerzeugung<br />

Bild 15: Primärenergiebedingte CO2-Emission der Selbstverpflichtung<br />

23


24<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Entwicklung des Primärenergieverbrauchs<br />

Entwicklung des monatlichen Primärenergieverbrauchs<br />

Die Bilder 16 bis 21 geben die monatliche Entwicklung des spezifischen Primärenergieverbrauchs<br />

je nach Energieträger wieder. Bild 22 zeigt eine Gegenüberstellung<br />

der Verbräuche im Jahresdurchschnitt.<br />

Im Vergleich zu 2007 stieg der monatliche spezifische Koksverbrauch insbesondere<br />

im letzten Quartal des Jahres 2008 stark an (Bild 16). Nach Bild 22 wurde im Jahresdurchschnitt<br />

per Tonne Rohstahl mehr Koks im Jahr 2008 als im Vorjahr verbraucht.<br />

Der Verbrauch an Koks stieg um rund 1,0% auf etwa 7,95 GJ/t RSt. Diese<br />

Entwicklung ist vor allem auf den Anstieg des Verbrauchs an Koksgrus bei der Sinteranlage<br />

zurückzuführen.<br />

Der Koksverbrauch und der Kohleverbrauch weisen gegensätzliche Entwicklungen<br />

aus. Im Gegensatz zu Koks nahm der monatliche spezifische Kohleverbrauch in dem<br />

letzten Quartal ab (Bild 17). Im Jahresdurchschnitt erhöhte sich der spezifische<br />

Verbrauch an Kohle (einschließlich sonstige feste Brennstoffe) im Jahr 2008 um<br />

2,7% auf 2,29 GJ/t RSt (Bild 22).<br />

Während bis September 2008 spezifisch weniger Heizöl als im Jahr 2007 verbraucht<br />

wurde (Bild 18), stieg der spezifische Heizölverbrauch im 4. Quartal 2008 auf immer<br />

höherem Niveau als im Vorjahr an. Im Jahresdurchschnitt ging der Heizölverbrauch<br />

im Jahr 2008 gegenüber dem Vorjahr um rund 3,7 % auf 0,52 GJ/t RSt zurück.<br />

Gegenüber 2007 wurde bis September 2008 mehr oder weniger Koksofengas spezifisch<br />

verbraucht (Bild 19). Insbesondere im 4. Quartal 2008 stieg der monatlich spezifische<br />

Koksgasverbrauch schnell an. Der Koksgasverbrauch lag im Jahresdurchschnitt<br />

mit 0,80 GJ/t RSt um 3,9 % über dem Niveau des Vorjahres (Bild 22). Die<br />

Veränderung ist im wesentlichen auf die Zunahme der Substitution von Erdgas durch<br />

Koksgas zurückzuführen.


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Der spezifische Verbrauch an Erdgas lag bis Oktober 2008 auf höherem Niveau als<br />

im Vorjahr, dann ging er auf niedrigeres Niveau als im Vorjahr zurück (Bild 20). Im<br />

Jahresdurchschnitt nahm der spezifische Ergasverbrauch im Jahr 2008 gegenüber<br />

dem Vorjahr um 4,7 % auf 2,23 GJ/t RSt zu (Bild 22).<br />

Außer im September und Oktober wurde über das Jahr 2008 spezifisch mehr Strom<br />

verbraucht als im Jahr 2007 (Bild 21). Ein relativ hoher Anstieg des spezifischen<br />

Stromverbrauchs ist im letzten Quartal 2008 zu erkennen. Im Jahresdurchschnitt erhöhte<br />

sich der Verbrauch an Fremdstrom (primärenergetisch bewertet) gegenüber<br />

dem Vorjahr um deutliche 5,3 % auf 4,2 GJ/t aufgrund der Zunahme des Anteils von<br />

Elektrostahl an der Gesamt-Rohstahlerzeugung (Bild 22).<br />

Wie sich der monatliche spezifische Primärenergieverbrauch im Jahr 2008 veränderte,<br />

zeigt Bild 23. Über das Jahr 2008 lag der monatliche spezifische Primärenergieverbrauch<br />

auf höherem Niveau als im Vorjahr. Insbesondere stieg der spezifische<br />

Primärenergieverbrauch im letzten Quartal des Jahres 2008 stark an.<br />

Die Entwicklung der Primärenergiebezugsstruktur für das Jahr 2008 im Vergleich zu<br />

2007 ist in den Bildern 24 bis 30 dargestellt. Die Entwicklungen der Anteile am Gesamtenergieverbrauch<br />

waren je nach Energieträger sehr unterschiedlich.<br />

25


26<br />

Verbrauch an Koks einschl. Koksgrus<br />

in GJ/t RSt<br />

10<br />

5<br />

0<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

2007<br />

2008<br />

Jan. Febr. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez.<br />

Bild 16: Monatlicher spezifischer Verbrauch an Koks einschließlich Koksgrus<br />

Verbrauch an Kohe und sonst. festen<br />

Brennstoffen in GJ/t RSt<br />

3<br />

2<br />

1<br />

0<br />

2007<br />

2008<br />

Jan. Febr. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez.<br />

Bild 17: Monatlicher. spezifischer Verbrauch an Kohle und sonst. festen Brennstoffen


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Heizölverbrauch in GJ/t RSt<br />

Verbrauch an Koksofengas in GJ/t RSt<br />

1,0<br />

0,5<br />

0,0<br />

1,2<br />

0,8<br />

0,4<br />

0,0<br />

2007<br />

2008<br />

Jan. Febr. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez.<br />

Bild 18: Monatlicher spezifischer Heizölverbrauch<br />

2007<br />

2008<br />

Jan. Febr. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez.<br />

Bild 19: Monatlicher spezifischer Verbrauch an Koksofengas<br />

27


28<br />

Verbrauch an Erdgas und sonst. Gas<br />

in GJ/t RSt<br />

Verbrauch an Fremdstrom 1)<br />

in GJ/t RSt<br />

3<br />

2<br />

1<br />

0<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

2007<br />

2008<br />

Jan. Febr. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez.<br />

Bild 20: Monatlicher spezifischer Verbrauch an Erdgas<br />

1) einschließlich Fremdbezug von Sauerstoff,<br />

primärenergetisch bewertet<br />

2007<br />

2008<br />

Jan. Febr. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez.<br />

Bild 21: Monatlicher spezifischer Verbrauch an Fremdstrom


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Primärenergieverbrauch in GJ/t RSt<br />

9<br />

8<br />

7<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

0<br />

7,87 7,95<br />

2,23 2,29<br />

0,54<br />

0,52<br />

2007<br />

2008<br />

0,77<br />

0,80<br />

Koks Kohle Schweröl Koksofengas<br />

2,13<br />

2,23<br />

4,19<br />

3,98<br />

Erdgas Fremdstrom<br />

Bild 22: Jahresmittel des spezifischen Primärenergieverbrauchs je nach Energieträger<br />

für die <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland. Vergleich 2008/2007<br />

Primärenergieverbrauch in GJ/t RSt<br />

22<br />

20<br />

18<br />

16<br />

14<br />

2007<br />

2008<br />

Jan. Febr. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez.<br />

Bild 23: Monatlicher spezifischer Primärenergieverbrauch insgesamt<br />

29


Primärenergie- und<br />

Reduktionsmittelbezugsstruktur in %<br />

30<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Fremdstrom<br />

Erdgas und sonst. Gas<br />

Koksofengas<br />

Einblaskohle<br />

Hochofenkoks und Koksgrus<br />

Jan. Febr. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez.<br />

Jahr 2008<br />

Schweröl<br />

Bild 24: Monatliche Entwicklung der Energie- und Reduktionsmittelbezugsstruktur<br />

der <strong>Stahl</strong>industrie<br />

Anteil an Koks einschl. Koksgrus<br />

in %<br />

50<br />

45<br />

40<br />

2007<br />

2008<br />

Jan. Febr. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez.<br />

Bild 25: Monatlicher Anteil an Koks einschließlich Koksgrus am PEV


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Anteil an Kohe und sonst. festen Brennstoffen<br />

in %<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

2007<br />

2008<br />

Jan. Febr. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez.<br />

Bild 26: Monatlicher Anteil an Koks einschließlich Koksgrus am PEV<br />

Anteil an Heizölverbrauch in %<br />

5,0<br />

2,5<br />

0,0<br />

2007<br />

2008<br />

Jan. Febr. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez.<br />

Bild 27: Monatlicher Anteil an Heizöl am Primärenergieverbrauch<br />

31


32<br />

Anteil an Koksofengas in %<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

2007<br />

2008<br />

Jan. Febr. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez.<br />

Bild 28: Monatlicher Anteil an Koksofengas am Primärenergieverbrauch<br />

Anteil an Erdgas und sonst. Gas<br />

in %<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

2007<br />

2008<br />

Jan. Febr. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez.<br />

Bild 29: Monatlicher Anteil an Erdgas am Primärenergieverbrauch


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Anteil an Fremdstrom 1)<br />

in %<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

1) einschließlich Fremdbezug von Sauerstoff,<br />

primärenergetisch bewertet<br />

2007<br />

2008<br />

Jan. Febr. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez.<br />

Bild 30: Monatlicher Anteil an Fremdstrom am Primärenergieverbrauch<br />

33


34<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Entwicklung des jährlichen Primärenergieverbrauchs<br />

Die in Abhängigkeit von der jährlichen Rohstahlerzeugung sich ergebenden Veränderungen<br />

beim absoluten und spezifischen Primärenergieverbrauch sowie absoluten<br />

und spezifischen CO2-Emission weist die Tabelle 3 für die Jahre 2004 bis 2008 aus.<br />

Für diese Jahre sind die Anteile der <strong>Stahl</strong>industrie am Primärenergieverbrauch und<br />

an der Gesamt-CO2-Emission von Deutschland in Tabelle 4 aufgeführt.<br />

Tabelle 3: Entwicklung des Primärenergieverbrauchs und der CO2-Emission der<br />

<strong>Stahl</strong>industrie von 2004 bis 2008<br />

Gesamt-Primärenergieverbrauch in PJ/a<br />

spez. Primärenergieverbrauch in GJ/t RSt<br />

Gesamt-CO2-Emission mit Fremdstrom in kt/a<br />

Gesamt-CO2-Emission ohne Fremdstrom in kt/a<br />

spez. CO2-Emission mit Fremdstrom kg/t RSt<br />

spez. CO2-Emission ohne Fremdstrom kg/t RSt<br />

2004 2005 2006 2007 2008<br />

835,200 787,184 823,587 850,111 824,078<br />

18,01 17,68 17,44 17,51 17,98<br />

63.084 60.155 63.337 65.188 62.826<br />

53.000 51.408 53.965 55.775 53.494<br />

1.360 1.351 1.341 1.343 1.371<br />

1.143 1.155 1.143 1.149 1.167<br />

Tabelle 4: Veränderungen der Anteile der <strong>Stahl</strong>industrie am Primärenergieverbrauch<br />

und der CO2-Emission in Deutschland von 2004 bis 2004<br />

Primärenergieverbrauch (PEV) in Deutschland in PJ 1)<br />

Anteil <strong>Stahl</strong>industrie am PEV in Deutschland in %<br />

CO 2-Emission in Deutschland in Mt 2)<br />

Anteil <strong>Stahl</strong>industrie an CO 2-Emission in Deutschland in %<br />

Quelle: 1) Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen 1/2009; PEV für 2007 vorläufig;<br />

2) Berechnungen des Umweltbundesamtes 3/2009; CO 2-Emission für 2008 vorläufig<br />

2004 2005 2006 2007 2008<br />

14.656 14.469 14.598 13.842 14.000<br />

5,70 5,44 5,64 6,14 5,89<br />

832,4 865,0 880,3 856,6 833,0<br />

7,58 6,95 7,19 7,61 7,54<br />

Im vergangenen Jahr 2007 hatte die <strong>Stahl</strong>industrie mit ihrem Gesamt-<br />

Primärenergieverbrauch von 850,1 PJ einen Anteil von 6,1 % am gesamten Primärenergieverbrauch<br />

Deutschlands von 14.469 PJ. Mit 824,1 PJ in 2008 verminderte<br />

sich der Anteil der <strong>Stahl</strong>industrie am Primärenergieverbrauch Deutschlands auf<br />

5,9 %.


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Eine vergleichbare Entwicklung ergab sich auch beim Anteil an CO2-Emission durch<br />

die Verminderung von 7,6 % in 2007 auf 7,5 % der Gesamt-CO2-Emission in<br />

Deutschland in 2008.<br />

Die Bilder 31 und 32 geben die Entwicklungen des absoluten und spezifischen Primärenergieverbrauchs<br />

der <strong>Stahl</strong>industrie ab dem Referenzjahr 1990 bis zum Berichtsjahr<br />

2008 der Primärenergieeffizienz- Selbstverpflichtung wieder.<br />

Primärenergieverbrauch der <strong>Stahl</strong>industrie<br />

in PJ/a<br />

1200<br />

1000<br />

900<br />

800<br />

700<br />

600<br />

500<br />

400<br />

300<br />

902,9 (100%)<br />

743,0<br />

(82,3%)<br />

43,914<br />

PEV/ Primärenergieverbrauch bei der<br />

RSt-Erzeugung 1990 (43,914 Mt)<br />

Primärenergieverbrauch insgesamt<br />

824,1 (100%)<br />

Fossiler Primärenergieverbrauch (ohne Fremdstrom)<br />

Rohstahlerzeugung (rechte Skala)<br />

PEV = -113,3 PJ (-12,5%)<br />

789,6<br />

632,0 (76,7%)<br />

45,833<br />

200<br />

20<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 31: Primärenergieverbrauch der <strong>Stahl</strong>industrie<br />

Nach Bild 31 ist ab 1990 der absolute Primärenergieverbrauch der <strong>Stahl</strong>industrie von<br />

902,9 PJ bis 2008 auf 789,6 PJ bei gleichbleibender Rohstahlerzeugung unterstellt<br />

wie im Jahre 1990 von 43,914 Mio. t, effektiv um 12,5 % vermindert worden. Dieser<br />

113,3 PJ Minderverbrauch entspricht einem um 3,87 Mio. t SKE vermiedenen Primärenergieeinsatz.<br />

Die Verminderung des spezifischen Primärenergieverbrauchs der <strong>Stahl</strong>industrie für<br />

die Zeitspanne 1990 bis 2008 weist Bild 32 aus.<br />

50<br />

40<br />

30<br />

Rohstahlerzeugung in Mt/a<br />

35


36<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Bezogen auf die jeweilige gesamte Rohstahlerzeugung wurde eine spezifische Minderung<br />

des Primärenergieverbrauchs von 20,56 auf 17,98 GJ/t RSt und damit um<br />

2,58 GJ/t RSt zwischen 1990 bis 2008 erreicht.<br />

Spezifischer Primärenergieverbrauch (PEV)<br />

in GJ/t RSt 25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

20,56<br />

16,92<br />

Spezifischer PEV mit Fremdstrom<br />

primärenergetisch bewertet<br />

PEV spez. = -2,58 GJ/t RSt (-12,5%)<br />

17,98<br />

Spezifischer fossiler PEV<br />

ohne Fremdstrom<br />

PEV spez. = -3,13 GJ/t RSt (-18,5%)<br />

13,79<br />

5<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 32: Spezifischer Primärenergieverbrauch der <strong>Stahl</strong>industrie<br />

Die strichpunktierte Linie weist den Werteverlauf des direkten spezifischen fossilen<br />

Primärenergieeinsatzes aus, d. h. ohne die primärenergetisch bewertete fremdbezogene<br />

elektrische Energie und ohne den primärenergetisch und strombewerteten<br />

fremdbezogenen Sauerstoff. Von 1990 bis 2008 verminderte sich dieser so ermittelte<br />

spezifische fossile Primärenergieverbrauch von 16,92 auf 13,79 GJ/t RSt und damit<br />

um 18,5 %.<br />

Wie sich die Energie- und Reduktionsmittelbezugsstruktur von 1990 bis 2008 für die<br />

<strong>Stahl</strong>industrie veränderte, wird mit Bild 33 veranschaulicht.<br />

Im Jahre 1990 betrug der Bezug der <strong>Stahl</strong>industrie an den Reduktionsmitteln Hochofenkoks<br />

(einschließlich Koksgrus), Schweröl (einschließlich sonstige Kohlenwasserstoffe)<br />

und Einblaskohle sowie dem Koksofengas als Brenngas auf Kohlebasis insgesamt<br />

noch 72,1 %, 2008 ging dieser Anteil auf 64,3 % zurück (entspricht einem<br />

Abnahme um 0,9 Prozentpunkt gegenüber dem Vorjahr). Damit nahm der Fremdbezug<br />

an elektrischer Energie sowie von Erdgas und sonstiges Gas (Grubengas) von


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

27,9 in 1990 auf 35,7% in 2008 zu. Dies entspricht einem Anstieg um 0,9 Prozentpunkt<br />

gegenüber dem Vorjahr. Diese Veränderung der Bezugsstruktur gibt damit<br />

auch einen weiteren Anhalt über die primärenergiebedingten Veränderungen betreffend<br />

der CO2-Emission.<br />

Energie- und Reduktionsmittelbezugsstruktur<br />

in %<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

1)<br />

2)<br />

3)<br />

4)<br />

82,3<br />

72,1<br />

63,7<br />

59,4<br />

52,1<br />

Fremdstrom 4)<br />

64,3<br />

Koksofengas<br />

Schweröl 1)<br />

Einblaskohle 1)<br />

76,7<br />

Erdgas und sonstiges Gas<br />

Prozessenergien<br />

3)<br />

59,8<br />

56,9<br />

44,2<br />

1) 2)<br />

Hochofenkoks und Koksgrus<br />

Stoffliche Nutzung als Reduktionsmittel für den Hochofenprozess<br />

Prozessenergie für die Agglomeration der Feinerze<br />

Prozessenergie für die Agglomeration und Hochtemperaturprozessen<br />

Primärenergieaufwand für die Erzeugung von Fremdstrom und Sauerstoff<br />

0<br />

1990 95 2000 05 08 2010 15<br />

Bild 33: Energie- und Reduktionsmittelbezugsstruktur der <strong>Stahl</strong>industrie<br />

Reduktionsmittel und<br />

Fremdbezug<br />

Brenngas auf Kohlebasis<br />

37


38<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Schwerpunkte der Energieeinsparungen im Bereich der Prozessgas- und Erdgaswirtschaft<br />

sowie der Elektrostahlerzeugung<br />

Die bedeutendsten Energieeinsparungen ab dem Referenzjahr der Selbstverpflichtung<br />

wurden durch die im Bereich der Prozessgas- und Erdgaswirtschaft umgesetzten<br />

Maßnahmen erreicht. Energie- und verfahrenstechnische Optimierungen der<br />

Hochtemperaturprozesse zur Sintererzeugung, Winderhitzung, Walzguterwärmung,<br />

Prozessdampferzeugung sowie Anlagen der Energieverbundwirtschaft waren hierbei<br />

aufgrund der sehr hohen Stoffströme und hohen Prozesstemperaturen die wirkungsvollsten<br />

Einsparschwerpunkte. Im Bereich der Nutzung elektrischer Energie waren es<br />

vor allem erhebliche Einsparungen bei der Elektrostahlerzeugung.<br />

Die Vielfalt von Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz für die Zeitspanne<br />

1990 bis 2007 ist in den bisherigen sieben CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong>en ausführlich<br />

beschrieben worden.<br />

Die folgenden Bilder 34 bis 40 dokumentieren die Entwicklungen seit dem Referenzjahr<br />

1990 und die Weiterentwicklungen hinsichtlich Energieeinsparung in den vorgenannten<br />

Bereichen bis 2008.<br />

Das Bild 34 zeigt für den Optimierungsbereich der Prozessgas- und Erdgaswirtschaft<br />

eine insgesamt erreichte Einsparung von 1,012 GJ/t RSt von 1990 bis 2008<br />

und damit für diesen Zeitraum eine Minderung von 14,3 %. Die Einsatzstruktur der<br />

Brenngase beispielsweise für 2008 mit 45,1 % Hochofengas (einschließlich Konvertergas),<br />

14,5 % Koksofengas und 40,4 % Erdgas (einschließlich Grubengas) macht<br />

die überragende Bedeutung der Prozessgasnutzung in der <strong>Stahl</strong>industrie deutlich.<br />

Verglichen mit dem Vorjahr stieg in 2008 der Verbrauch an Hochofengas um 4,86 %<br />

(oder 0,12 GJ/t RSt) auf 2,556 GJ/t RSt, an Konvertergas um 18,9 % (oder 0,03 GJ/t<br />

RSt) auf 0,174 GJ/t RSt, an Koksofengas um 4,8 % (oder 0,04 GJ/t RSt) auf 0,884<br />

GJ/t RSt und an Erdgas (einschließlich Grubengas) um 5,01 % (oder 0,12 GJ/t RSt)<br />

auf 2,454 GJ/t RSt zu. Damit war der spezifische Brenngasverbrauch der <strong>Stahl</strong>industrie<br />

mit 6,077 GJ/t RSt um 5,23 % (oder 0,30 GJ/t RSt) höher als im Vorjahr.


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

10<br />

Spez. Brenngasverbrauch der <strong>Stahl</strong>industrie<br />

in GJ/t RSt<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

7,089<br />

39,6%<br />

Konvertergas<br />

4,280<br />

22,7%<br />

2,671<br />

37,7%<br />

Sonstiges Gas<br />

Spez. Brenngasverbrauch insgesamt<br />

Einsparung = 1,012 GJ/t RSt (-14,3%)<br />

Hochofengas<br />

Koksofengas<br />

Erdgas<br />

6,077<br />

3,338<br />

45,1%<br />

14,5%<br />

2,454<br />

40,4%<br />

0<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 34: Spezifischer Brenngasverbrauch der <strong>Stahl</strong>industrie<br />

Das Bild 35 gibt die Entwicklung des Prozessenergieverbrauchs an festen Brennstoffen<br />

und Brenngas für die Zündöfen der Sinteranlagen wieder.<br />

Verglichen mit dem Vorjahr stieg der Verbrauch an festen Brennstoffen um rund<br />

3,3 % auf 50,5 kg/t Sinter.<br />

Der Brenngasverbrauch für die Zündöfen nahm um 4,9 % auf 85 MJ/t Sinter zu. Damit<br />

lag der Prozessenergieverbrauch mit 1531 MJ/t Sinter um 3,5 % über dem Niveau<br />

des Vorjahres.<br />

Der Stromverbrauch war mit 27,3 kWh/t Sinter um etwa 1,4 % wieder niedriger als im<br />

Vorjahr.<br />

Das Bild 36 gibt die jährliche Entwicklung des Primärenergieverbrauchs der Sintererzeugung<br />

wieder.<br />

Die thermische Aufbereitung feinkörniger Eisenerze und Konzentrate im Sinterprozess<br />

trägt wesentlich zur Minimierung des Reduktionsmittelbedarfs des Hochofenprozesses<br />

bei. Zur Senkung des Primärenergieverbrauchs wird der Sinterprozess<br />

ständig optimiert. So konnte durch Verfahren zur Vergleichmäßigung des Rohstoffeinsatzes<br />

in den Sinteranlagen, wie Mischbetttechnik oder automatische Steuerung<br />

39


40<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

von Wiegebunkern, neben den vorrangigen Qualitätsverbesserungen auch der<br />

Energiebedarf gesenkt werden. Außerdem wurde durch Anhebung der Schichthöhe<br />

sowie Optimierung des Sinterprozesses über verbesserte Zündbedingungen der<br />

Energiebedarf weiter verringert.<br />

Erreicht wurde dies mit konstruktivem Umbau und Vergrößerung der Zündöfen bei<br />

geänderter Anordnung der Brenner und durch zusätzliche Wärmebehandlungshauben.<br />

Zusammen mit einer verbesserten Mischgutaufgabe, der Kaltabsiebung, einer<br />

Erhöhung der Schichthöhe sowie einer Senkung der FeO- und MgO-Gehalte konnte<br />

der durchschnittliche Gesamtenergiebedarf (ohne Strom) der Sinteranlagen bis 2003<br />

auf 1389 MJ/t Sinter vermindert werden (Bild 36 bis 38-b).<br />

Im Bild 38-b ist seit 2003 die Abnahme des Anteils von Eisen (Feges) sowie der Anstieg<br />

des FeO-Gehalts des Sinters zu erkennen. Außerdem wurde seit 2003 u. a. die<br />

Basizität (CaO/SiO2) des Sinters erhöht. Dies ist mit einem Anstieg des Energieverbrauchs<br />

verbunden, wie im Bild 36 zu entnehmen ist.<br />

Wie Bild 36 zeigt, stieg der Primärenergieverbrauch im Jahr 2008 auf 1,531 GJ/t Sinter<br />

(ohne Strom). Das waren etwas 3,5 % mehr als im Vorjahr.


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

kg/t Si<br />

55<br />

50<br />

45<br />

40<br />

35<br />

MJ/t Si<br />

150<br />

130<br />

110<br />

90<br />

70<br />

MJ/t Si<br />

1600<br />

1500<br />

1400<br />

1300<br />

1200<br />

kWh/t Si<br />

30<br />

28<br />

26<br />

Spez. Verbrauch an festen Brennstoffen der Sinteranlagen<br />

42,4<br />

Spez. Brenngasverbrauch<br />

136<br />

Spez. Verbrauch an festen Brennstoffen und Brenngas<br />

1364<br />

Spez. Stromverbrauch<br />

29,0<br />

46,0<br />

Feste Brennstoffe<br />

(Koksgrus+Anthrazit)<br />

Brenngasverbrauch Zündöfen<br />

Feste Brennstoffe und Brenngasenergieverbrauch<br />

insgesamt<br />

zur Agglomerierung der Feinerze<br />

durch Sintern<br />

Stromverbrauch<br />

Einsparung 51 MJ/t Si (-37,5%)<br />

85 85<br />

1422<br />

26,8<br />

50,5<br />

1531<br />

27,3<br />

24<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 35: Prozessenergieverbrauch der Sinteranlage<br />

41


42<br />

2,5<br />

Spez. Primärenergieverbrauch der<br />

Sinteranlage in GJ/t Sinter<br />

2,0<br />

1,5<br />

1,0<br />

0,5<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

1,667<br />

1,364<br />

1,228<br />

Spez. Primärenergieverbrauch insgesamt<br />

Strom<br />

Brenngas<br />

Feste Brennstoffe<br />

(Koksgrus + Anthrazit)<br />

1,816<br />

1,531<br />

1,446<br />

0<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 36: Primärenergieverbrauch der Sinteranlage


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Sintererzeugung in Mt/a<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

12<br />

27,778<br />

Sintererzeugung 30,074<br />

Anzahl der Sinteranlagen in Betrieb<br />

(rechte Skala)<br />

10 5<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 37: Sintererzeugung und Anzahl der Sinteranlagen in Betrieb<br />

2<br />

Produktivität in t Sinter/ m .24h<br />

60<br />

55<br />

50<br />

45<br />

40<br />

35<br />

490<br />

33,6<br />

Sinterschicht<br />

(rechte Skala)<br />

Produktivität<br />

9<br />

20<br />

15<br />

10<br />

600<br />

500<br />

400<br />

30 300<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 38: Produktivität der Sinteranlagen und Höhe der Sinterschicht<br />

527<br />

40,4<br />

Anzahl der Sinteranlagen in Betrieb<br />

Sinterschicht in mm<br />

43


44<br />

FeO in %<br />

CaO/SiO2 in %<br />

MgO in %<br />

9,0<br />

8,0<br />

7,0<br />

6,0<br />

2,2<br />

2,0<br />

1,8<br />

1,6<br />

1,4<br />

1,2<br />

2<br />

1,8<br />

1,6<br />

1,4<br />

1,2<br />

1<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

FeO<br />

Fe ges.<br />

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008<br />

CaO/SiO2<br />

SiO2<br />

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008<br />

MgO<br />

Al2O3<br />

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008<br />

Bild 38-b: Chemische Zusammensetzung des Sinters<br />

(Quelle: VDEh Hochofenausschuss)<br />

59<br />

58<br />

57<br />

56<br />

6,0<br />

5,8<br />

5,6<br />

5,4<br />

5,2<br />

5,0<br />

2,0<br />

1,8<br />

1,6<br />

1,4<br />

1,2<br />

1,0<br />

Fe ges in %<br />

SiO2 in %<br />

Al2O3 in %


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Das Bild 39 weist für den durchschnittlichen Brenngasverbrauch der Hochofenbetriebe<br />

eine Einsparung von 15 % in der Zeit von 1990 bis 2008 aus. In diesem Nutzungsbereich<br />

deckt das Hochofengas -prozesssynchron zum Hochofenprozess- über<br />

77 % und die Starkgase Koksofen-, Konverter- und Erdgas fast 23 % des Brenngasbedarfs<br />

ab. Die Brenngase werden überwiegend in den Winderhitzern für die Heißwinderzeugung<br />

genutzt. Ein energiewirtschaftlicher Schwerpunkt bei diesen Anlagen<br />

waren in den 80er Jahren Maßnahmen zum verstärkten Einsatz des schwachkalorigen<br />

Hochofengases, um einen Winderhitzerbetrieb ohne bzw. mit möglichst geringem<br />

Starkgaszusatz zu ermöglichen.<br />

Der Weg dazu war - bei Beibehaltung hoher Windtemperaturen - die Vorwärmung<br />

der Brennmedien Hochofengas und Brennluft durch Abgaswärme-Rückgewinnungsanlagen<br />

am Winderhitzer. An bestehenden Anlagen wurden im letzten Jahrzehnt eine<br />

beachtliche Verbesserung des energetischen Wirkungsgrades der Winderhitzung<br />

durch Optimierung der Beheizung der Winderhitzergruppe und Anwendung von mathematischen<br />

Modellen zu ihrer Steuerung durch Automatisierungssysteme erreicht.<br />

Die Einsparmöglichkeiten durch rechnerunterstützte Winderhitzerführung sind dabei<br />

stark von den betrieblichen Gegebenheiten abhängig.<br />

Spez. Brenngasverbrauch der Roheisenerzeugung<br />

(Hochofenbetriebe) in GJ/t RE<br />

3,0<br />

2,5<br />

2,0<br />

1,5<br />

1,0<br />

0,5<br />

2,557<br />

Spez. Brenngasverbrauch insgesamt<br />

Sonstiges Gas<br />

24,6%<br />

Einsparung = 0,38 GJ/t RE (-15,0%)<br />

2,174 (100%)<br />

Koksofengas Erdgas<br />

1,929<br />

75,4%<br />

Hochofengas<br />

Konvertergas<br />

1,678<br />

22,8%<br />

77,2%<br />

0<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 39: Spezifischer Brenngasverbrauch der Roheisenerzeugung<br />

(Hochofenbetriebe)<br />

45


46<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Das Bild 40 zeigt mit der Entwicklung des durchschnittlichen Brenngasverbrauchs<br />

für die Wärm- und Wärmebehandlungsprozesse der gesamten Walzstahlerzeugung<br />

eine Einsparung von knapp 19 % von 1991 bis 2008. Dazu beigetragen haben vorrangig<br />

die Stoß-, Hubbalken- und Drehherdöfen als Hauptverbraucher der Starkgase<br />

Erdgas und Koksofengas. Durch eine Vielzahl von baulichen, wärme- und betriebstechnischen<br />

Maßnahmen und durch den Einsatz von Prozessrechnern an diesen und<br />

den weiteren eingesetzten Thermoprozessanlagen konnte ein sehr energieeffizienter<br />

Betrieb erreicht werden. Besonders vorteilhaft ist der ständig verbesserte Rechnereinsatz<br />

bei häufigen Änderungen von Programmen, Sorten und Abmessungen.<br />

Spez. Brenngasverbrauch der Walzstahlerzeugung<br />

(Warm- und Kaltwalzbetriebe) in GJ/t WSt 3,0<br />

2,5<br />

2,0<br />

1,5<br />

1,0<br />

0,5<br />

2,325 (100%)<br />

12,5%<br />

37,4%<br />

50,1%<br />

2,034<br />

1,165<br />

Spez. Brenngasverbrauch insgesamt<br />

Einsparung = 0,434 GJ/t WSt (-18,7%)<br />

Sonstiges Gas<br />

Konvertergas<br />

Hochofengas<br />

Koksofengas<br />

1,891 (100%)<br />

1,566<br />

1,230<br />

17,2%<br />

17,8%<br />

Erdgas 65,0%<br />

0 1990 95 2000 2010<br />

05 08<br />

Bild 40: Spezifischer Brenngasverbrauch der Walzstahlerzeugung<br />

Die ständige Optimierung des Energieverbrauchs, Ausbringensverbesserungen und<br />

die qualitative Verbesserung des Produktes sind das Hauptziel der automatisierten


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Ofenführungstechnik. Die beachtliche Einsparung ab 1999 bis 2008 ist u. a. auch auf<br />

den Neubau von 9 neuen Hubbalkenöfen, 2 neuen Stoßöfen, 2 Drehherdöfen, 4 Rollenherd-Durchlauföfen,<br />

2 Haubenglühanlagen sowie Modernisierungen von 4 Stoßöfen,<br />

Herdwagenöfen u. a. zurückzuführen.<br />

Mit Bild 41 und Bild 42 wird die Entwicklung der Erzeugung und des Verbrauchs von<br />

Prozessdampf in der <strong>Stahl</strong>industrie ab 1991 aufgezeigt. Der starke Rückgang in der<br />

Höhe der absoluten wie spezifischen Dampfmengen und des damit verbundenen<br />

CO2-relevanten Energiebedarfs wurde bis 1996 im wesentlichen durch die damaligen<br />

Werksstilllegungen und danach durch energetische Optimierungsmaßnahmen der<br />

bestehenden Prozessdampferzeuger beeinflusst. Bezogen auf den durchschnittlichen<br />

Dampfverbrauch je t Rohstahl betrug die Einsparung von 1991 bis 2008 insgesamt<br />

337,5 kg Dampf/ t RSt oder 41,8 %. Im Vergleich zu 2007 lag nahm der spezifische<br />

Dampfverbrauch je Tonne in 2008 um 5,8% (oder 29,2 kg/t RSt) zurück.<br />

Erzeugung und Verbrauch von Prozessdampf<br />

in Mt/a<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

34,366<br />

37,818<br />

6,002<br />

Eigenerzeugung und Fremdbezug insgesamt<br />

Eigenverbrauch der Betriebe<br />

Abgabe<br />

Fremdbezug<br />

24,086<br />

Frischdampferzeugung<br />

Sekundärdampferzeugung<br />

21,885<br />

4,089<br />

0<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 41: Erzeugung und Verbrauch von Prozessdampf<br />

47


48<br />

Spez. Dampfverbrauch<br />

in kg/t RSt 900<br />

700<br />

500<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

815,0<br />

Spezifischer Dampfverbrauch<br />

Einsparung= 337,5 kg/t RSt (41,1%)<br />

477,5<br />

300<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 42: Spezifischer Verbrauch von Prozessdampf<br />

Das Bild 43 zeigt das Ergebnis der energiestatistischen Auswertung über die Entwicklung<br />

des durchschnittlichen Prozessenergieverbrauchs der Elektrostahlwerke ab<br />

1991. Seit Anfang der 90-Jahre wurde die Leistungsfähigkeit und damit die Produktivität<br />

und Wirtschaftlichkeit der Elektrostahlerzeugung ganz außerordentlich gesteigert.<br />

Mit der Vielzahl von Innovationen an den UHP-Lichtbogenöfen des Ofentyps AC<br />

oder DC seitens der Anlagenhersteller und Betreiber mit der Zielgröße Rentabilität<br />

war auch eine erhebliche Einsparung an elektrischer Energie verbunden.<br />

Wie diese Darstellung ausweist, betrug diese Minderung von 1991 bis 2008 insgesamt<br />

9,3 % oder 55,0 kWh je t Elektrostahl. Dadurch ergibt sich durch die Vermeidung<br />

des fremdbezogenen Stroms eine indirekte CO2-Minderung von 36,8 kg je t<br />

Elektrostahl.


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Spezifischer Prozessenergieverbrauch<br />

der Elektrostahlwerke in kWh/t ESt 600<br />

500<br />

400<br />

24,4<br />

594,3<br />

Spez. Stromverbrauch insgesamt<br />

Einsparung 55,0 kWh/t ESt (-9,3%)<br />

3,54<br />

25,8<br />

3<br />

Spez. Sauerstoffverbrauch m (i.N.)/t ESt (rechte Skala)<br />

3<br />

Spez. Erdgasverbrauch m (i.N.)/t ESt (rechte Skala)<br />

Spez. Verbrauch fester Brennstoffe kg/t ES t (rechte Skala)<br />

539,3<br />

35,0<br />

10,5<br />

3,61<br />

300<br />

0<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

m (i.N.)/t ESt kg/t ESt Bild 43: Durchschnittlicher Prozessenergieverbrauch der Elektrostahlwerke<br />

Spezifischer Primärenergieverbrauch der<br />

Elektrostahlwerke in GJ/t ESt<br />

9<br />

8<br />

7<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

7,472<br />

7,164<br />

6,390<br />

Feste Brennstoffe<br />

Erdgas<br />

Strom * )<br />

)<br />

* Strom einschließlich Sauerstoff, primärenergetisch bewertet,<br />

mit Umrechnungsfaktor von 10,434 GJ/MWh<br />

0<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

el<br />

6,323<br />

6,217<br />

5,883<br />

Bild 44: Spezifischer Prozessenergieverbrauch der Elektrostahlwerke<br />

3<br />

49


50<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Der elektrische Energiebedarf ist neben dem Verbrauchswert für Elektrodengraphit<br />

eine der wichtigsten Kostengrößen in der Elektrostahlherstellung. Der Einfluss der<br />

verschiedenen Stoffeinsätze (Schrottsorten, Legierungsmittel, Eisenschwamm, flüssiges<br />

Roheisen, Schlackenbildner, Kohlenstoffträger u. a. m.) und Energieträger bzw.<br />

energieintensiver Medien (Erdgas, Kohle, Sauerstoff, Kohlenstoffgehalt des Schrotts<br />

u. a. m.) auf den spezifischen elektrischen Energiebedarf, auf die Produktivität und<br />

die Herstellkosten von Lichtbogenöfen ist dabei von besonderem Interesse. Die aktuellen<br />

Entwicklungen der Kosten für <strong>Stahl</strong>schrott, Roh- und Einsatzstoffe sowie<br />

Energie verstärken das Bestreben, den kostenoptimalen Energiemix in Abhängigkeit<br />

metallurgischer Randbedingungen für den Lichtbogenofenprozess einzustellen.<br />

Der spezifische Primärenergieverbrauch der Elektrostahlerzeugung (Strom primärenergetisch<br />

bewertet, einschließlich Erdgas und feste Brennstoffe) ging um 15,4 %<br />

oder 1,149 GJ/t Elektrostahl von 1990 bis 2008 zurück. Er lag im Jahr 2008 um<br />

0,5 % über dem Niveau des Vorjahres, Bild 44.


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Zur Kuppelproduktion der <strong>Stahl</strong>erzeugung und ressourceneffizienten Nutzung<br />

der erzeugungsbedingt anfallenden Nebenprodukte<br />

In vielen industriellen Verfahren werden gleichzeitig mehrere Produkte erzeugt, die in<br />

die betriebswirtschaftliche und eine umfassende umweltökonomische Bewertung<br />

einbezogen werden müssen. Diese neben dem Ziel- oder Hauptprodukt gleichzeitig<br />

hergestellten Produkte eines Erzeugungsprozesses sind als Kuppel- oder Nebenprodukte<br />

definiert. Die Zwangsläufigkeit des gemeinsamen Anfalls hinsichtlich Menge,<br />

zeitlicher Verfügbarkeit und Qualität verschiedener Produkte ist somit das entscheidende<br />

Kennzeichen der Kuppelproduktion und grenzt sie auch ab zum Beispiel gegen<br />

nachgeschaltete Vorgänge, die nur auf ein einzelnes Produkt bezogen sind.<br />

Unter den Aspekten einer möglichst hohen Energie- und Ressourceneffizienz sind<br />

insbesondere die beim primären <strong>Stahl</strong>erzeugungsprozess vorherrschenden Gegebenheiten<br />

der Kuppelproduktion und damit der bestmöglichen wirtschaftlichen Nutzung<br />

der dabei anfallenden Nebenprodukte entscheidend. Ihr insgesamt hoher Beitrag<br />

zur Systemeffizienz bei der Energie- und Ressourcennutzung ist mit erheblichen<br />

CO2-Minderungen verbunden. In Hinblick auf ein umfassend angelegtes und in sich<br />

schlüssiges Klimavorsorgekonzept muss daher der Kuppelproduktnutzung besondere<br />

Beachtung der CO2-Minderungspotential-Bewertung zukommen.<br />

In der Energie- und Stoffwirtschaft der integrierten Hüttenwerke spielt die Kuppelproduktion<br />

vor allem beim Verkokungs-, Roheisen- und Oxygenstahlprozess eine herausragende<br />

Rolle.<br />

Das Bild 45 zeigt das Prozess- und Energieverbundschema eines vollintegrierten<br />

Hüttenwerkes mit Kuppelproduktanfall und -nutzung.<br />

Um die Hochofenanlage -als zentralen Betriebsbereich- sind alle anderen Betriebe in<br />

unmittelbarer Nähe angeordnet. Ebenfalls in zentraler Lage befindet sich das Verbundkraftwerk.<br />

Dies ist für die Energiewirtschaft des Hüttenwerkes von Bedeutung,<br />

da von hier aus alle anderen Betriebsbereiche Strom und Dampf beziehen und hier<br />

alle überschüssigen Kuppelgase, die in anderen Betriebsbereichen nicht eingesetzt<br />

werden, verstromt werden. Je nach Standortgegebenheiten kann das Verbundkraftwerk<br />

ein reines Hüttenkraftwerk, ein Gemeinschaftskraftwerk mit einem Versorgungsunternehmen<br />

oder ein Kraftwerk eines anderen Unternehmens sein. Gleiches<br />

trifft in Bezug auf die Verbundbeziehungen auch für die Sauerstoffversorgung zu.<br />

Der Energieverbund kann mit anderen Energieträgern über das Hüttenwerk hinaus<br />

bestehen, wenn mit benachbarten Industrieunternehmen oder kommunalen Versorgungsbetrieben<br />

bestimmte Vereinbarungen über Energiebezug oder -lieferung getroffen<br />

worden sind.<br />

51


52<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Bild 45: Prozesskette, Gaserzeugung und Verbundeffizienz der<br />

Oxygenstahlerzeugung<br />

Die energiewirtschaftliche und ökologische Bedeutung dieser Verbundnutzung ist<br />

vorrangig auch dadurch gegeben, dass die in der Kokerei, am Hochofen und im Oxygenstahlwerk<br />

zwangsweise anfallenden Prozessgase nach Aufbereitung als umweltgerechte<br />

gasförmige Sekundärenergieträger Koksofengas, Hochofengas und Konvertergas<br />

genutzt werden.<br />

Das beim Entgasungsprozess in der Kokerei entstehende Koksofengas hat durch<br />

das hohe Verhältnis Wasserstoff zu Kohlenstoff noch einen um 25 % günstigeren<br />

CO2-Emissionsfaktor als Erdgas. Sowohl Koksofengas als auch Hochofengas und<br />

Konvertergas werden als schwefelarme Brennstoffe neben den thermischen Hochtemperaturprozessen<br />

der <strong>Stahl</strong>industrie zu einem erheblichen Anteil auch in anderen<br />

energieverbrauchenden Sektoren eingesetzt.<br />

Das Beispiel der Hochofengasnutzung soll diese Anwendungsvielfalt verdeutlichen.<br />

Hochofengas ist für die Energiebedarfsdeckung und somit für die Energiestruktur der<br />

integrierten Hüttenwerke noch immer von vorrangiger Bedeutung. Es wird vorzugsweise<br />

prozesssynchron oder prozesskettensynchron in den Winderhitzern und zur<br />

Windverdichtung, in der Kokerei zur Unterfeuerung, in den Dampfkesseln und zur<br />

Prozessdampf- und Stromerzeugung eingesetzt.


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Mit der im Verbundkraftwerk erzeugten elektrischen Energie werden in der Tieftemperaturluftzerlegungsanlage<br />

mittelbar Sauerstoff und die Kuppelprodukte Stickstoff<br />

und Argon erzeugt.<br />

Das durch das Frischen mit Sauerstoff im Oxygenstahlprozess freigesetzte schwefelarme<br />

Konvertergas eignet sich aufgrund seiner wärmetechnischen Eigenschaften<br />

ausgezeichnet für die Nutzung in Wärmöfen und substituiert in diesen und anderen<br />

Hochtemperaturprozessen fremdbezogenes Erdgas.<br />

Sauerstoff wie auch Stickstoff werden beispielsweise verstärkt im Hochofenprozess<br />

beim Einblasen von Ersatzreduktionsmitteln eingesetzt - Argon zum Bodenspülen bei<br />

den metallurgischen Prozessen.<br />

Diese Energieverbundwirtschaft bezieht ihren Gewinn aus dem großen Optimierungsfeld<br />

kombinierter Verfahrensstufen, Versorgungs- und Nebenanlagen und gewährleistet<br />

ein hohes Maß an Restenergienutzung sowie zur Minimierung aller energiebedingten<br />

Emissionen. Eine Tatsache, der im Zusammenhang mit der Diskussion<br />

um rationellere Energienutzung und Forderung nach klimaentlastender Energietechnik<br />

Vorbildfunktion zukommt und die in der Öffentlichkeit noch viel zu wenig Beachtung<br />

findet.<br />

Für die Energiewirtschaftler in den Werken sind die ständigen Veränderungen in der<br />

Produktionstechnik und damit des Prozessgasanfalls wie auch die Veränderungen<br />

auf den Energiemärkten eine fortlaufende Herausforderung. Besonders gefordert<br />

werden sie auch dadurch, dass an den einzelnen Standorten durch die unterschiedlichen<br />

Gegebenheiten hinsichtlich Anlagen- und Verbundstruktur sowie Energieversorgung<br />

eine jeweils angepasste optimale Lösung der Kuppelenergienutzung angestrebt<br />

werden muss.<br />

Die Veränderungen bei der Erzeugung von Prozessgasen, Sekundärdampf und Eigenstrom<br />

der integrierten Hüttenwerke insgesamt aller Werke von 2001 bis 2008<br />

zeigt die Tabelle 5.<br />

Beispielsweise wurden im Jahre 2008 bei einer Rohstahlerzeugung von rd.<br />

45,8 Mio. t innerhalb der <strong>Stahl</strong>industrie an Prozessgasen 6,72 Mrd. m 3 (i.N.) Erdgasäquivalente<br />

(bezogen auf Ho = 35,1692 MJ/m 3 (i.N.)), an Sekundärdampf (Abhitzedampf)<br />

4,09 Mio. t, an 8,65 TWh elektrischer Energie durch Eigenverstromung überschüssiger<br />

Kuppelenergie erzeugt. Wegen der ungünstigen Konjunktur wurden im<br />

Jahr 2008 weniger Prozessgase, Sekundärdampf sowie Eigenstrom als im Vorjahr<br />

erzeugt.<br />

53


54<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Tabelle 5: Veränderung bei der Erzeugung von Prozessgasen, Sekundärdampf,<br />

Eigenstrom und Eisenhüttenschlacken von 2001 bis 2008<br />

Koksofengas 1) 2) in Mio.m 3 (i.N.)/a<br />

Hochofengas 1) in Mio.m 3 (i.N.)/a<br />

Konvertergas 1) in Mio.m 3 (i.N.)/a<br />

Prozessgase ges. in Mio.m 3 (i.N.)/a<br />

Sekundärdampf in 1000 t /a<br />

Eigenstrom 3) in Mio.kWh/a<br />

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008<br />

1.114 1.076 1.212 1.397 1.432 1.467 1.449 1.446<br />

4.479 4.495 4.574 4.820 4.759 4.919 5.181 4.881<br />

374 390 390 141 396 423 429 398<br />

5.967 5.961 6.176 6.358 6.587 6.810 7.060 6.725<br />

3.870 4.038 4.469 4.261 4.252 4.097 4.062 4.089<br />

4.540 5.478 6.863 6.569 8.110 8.763 9.066 8.648<br />

1) 3 3<br />

Prozessgasmengen bezogen auf Erdgasäquivalent Ho = 35,16912 MJ/m (i.N.) = 9,7692 kWh/m (i.N.)<br />

2)<br />

Erzeugung der Hüttenkokereien<br />

3)<br />

Erzeugung der Hütten-Verbundkraftwerke zur Verstromung der überschüssigen Prozessgase einschließlich der<br />

Erzeugung durch die Hochofengasentspannungsturbinen<br />

Die Tabelle 5 weist beispielsweise einen Rückgang der Eigenstromerzeugung im<br />

Jahr 2008 gegenüber dem Vorjahr um 418 Mio. kWh aus. Bewertet man den Eigenstrom<br />

im Jahr 2008 von 8648 Mio. kWh einschließlich der in diesem Jahr zusätzlich<br />

erzeugten Mengen durch Verstromung überschüssiger Kuppelenergie in den auf<br />

dem Werksgelände betriebenen EVU-Verbundkraftwerken von rd. 1290 Mio. kWh mit<br />

dem gewichteten CO2-Emissionsfaktor öffentlicher Kraftwerke von 0,67 kg CO2 äq/<br />

kWh, so ergibt sich eine indirekte CO2-Minderung von 6,66 Mio. t CO2.<br />

Beitrag von Hochofenschlacken zur Ressourcenschonung und CO2-Minderung<br />

Aus der flüssigen Hochofenschlacke mit einer Temperatur von ca. 1.500 °C werden<br />

je nach Abkühlverfahren Hüttensand oder Hochofenstückschlacke hergestellt und<br />

diese vollständig als Roh- bzw. Baustoffe genutzt. Bei langsamer Abkühlung in sogenannten<br />

Schlackenbeeten entstehen kristalline Hochofenstückschlacken. Durch Sortieren,<br />

Brechen und Klassieren werden Schotter, Splitte, Brechsande und Mineralstoffgemische<br />

hergestellt, die als hochwertige und kostengünstige Baustoffe gemäß<br />

DIN 4301 im Straßen- und Tiefbau eingesetzt werden.<br />

Einen Überblick über die Erzeugung und Nutzung von Hochofenschlacken zeigt das<br />

Bild 46 „Nutzung der Inlandressource Hochofenschlacken“.


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Erzeugung und Verwendung von Hochofenschlacken<br />

in Mt/a<br />

9<br />

8<br />

7<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

8,57<br />

21,4%<br />

6,74<br />

39,3%<br />

3,37<br />

3,05<br />

39,3%<br />

Erzeugung und Verwertung der<br />

Hochofenschlacken insgesamt<br />

Sonstige Nutzungen * )<br />

Hochofenstückschlacke HOS-B(KG)<br />

(Korngestufte Gemische)<br />

Hüttensand<br />

für Sonstiges<br />

Feingranulierter Hüttensand für die<br />

Herstellung von Portlandhütten-und<br />

Hochofenzement<br />

)<br />

* Sonstige Nutzungen: Hochofenstückschlacken HOS-A,<br />

HOS-B(K), HOS-C, HOS-D; Hüttenkalk; Eigenverbrauch der Werke u.a<br />

Quelle: FEhs-Institut für Baustoff-Forschung e.V., Duisburg<br />

0<br />

1990 95 2000 05 07 2010 15<br />

8,35<br />

8,03<br />

6,68<br />

6,60<br />

16,2%<br />

80,0%<br />

Bild 46: Nutzung der Inlandressource Hochofenschlacken<br />

3,8%<br />

Einen besonders hohen Beitrag zur CO2-Minderung liefert der Hüttensand. Der feinkörnige<br />

Hüttensand entsteht direkt am Hochofen durch schnelles Abkühlen mit Wasser<br />

in den Granulierungsanlagen. Er ist zum einen ein wichtiger Rohstoff für die Zementindustrie,<br />

zum anderen wird er wegen seiner Fähigkeit zur Selbsthärtung in<br />

Gemischen mit anderen Mineralstoffen im Straßenbau eingesetzt. Die Glasindustrie<br />

verwendet Hüttensand als Schmelzbeschleuniger im Produktionsprozess. Trasshochofenzement<br />

zeichnet sich durch eine hervorragende Beständigkeit gegen aggressive<br />

Medien aus und ist zur Herstellung von wasserundurchlässigem Beton bestens<br />

geeignet.<br />

Der verstärkte Einsatz von Hüttensand bei der Zementherstellung stellt grundsätzlich<br />

eine aus Ressourcensicht bedeutende Möglichkeit dar, den auf die Tonne Zement<br />

bezogenen Energieverbrauch und damit CO2-Emissionen erheblich zu senken.<br />

Brennstoffenergie wird bei der Zementherstellung im Wesentlichen für das Brennen<br />

des Zementklinkers aufgewendet. Für die Herstellung von Zementklinker mit seinen<br />

charakteristischen Eigenschaften werden Rohstoffe, vor allem Kalkstein, Kalkmergel<br />

und Ton, bei Temperaturen von 1.400 bis 1.450 °C gebrannt. Aufgrund der Produkt-<br />

55


56<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

anforderungen und des dafür notwendigen Hochtemperaturprozesses gehört die<br />

Zementindustrie zu den energieintensiven Branchen in der Bundesrepublik. Der hohe<br />

Energiekostenanteil am Nettoproduktionswert, z. Z. beläuft er sich auf ca. 25 %‚ führte<br />

dazu, dass der Brennprozess in der Zementindustrie heute soweit verfahrenstechnisch<br />

optimiert ist, dass keine nennenswerten weiteren Minderungen zu erwarten<br />

sind. Ein erhebliches Minderungspotential ist daher nur noch durch Substitutionsstoffe<br />

wie Hüttensand beim Rohstoffeinsatz gegeben. Der Zuschlagstoff Hüttensand bewirkt<br />

hier bei der CO2-Minderung einen doppelten Effekt; es wird sowohl die energiebedingte<br />

als auch mineralisch bedingte CO2-Emission wesentlich verringert.<br />

Wichtigstes Qualitätsmerkmal des für die Zementherstellung verwendeten Hüttensandes<br />

ist sein latent-hydraulisches Reaktionsvermögen bzw. der damit verbundene<br />

Beitrag des Hüttensands zur Festigkeits- und Gefügeentwicklung. Die für die Hydraulizität<br />

wesentlichen Eigenschaften des Hüttensandes sind seine chemische und seine<br />

mineralogische Zusammensetzung (Glasgehalt, Glasstruktur, kristalline Phasen) sowie<br />

seine Granulometrie (Korngrößenverteilung, Kornform und Topologie).<br />

Genormte hüttensandhaltige Zemente stehen mit einem sehr weiten Spektrum von<br />

Hüttensandgehalten zwischen 6 und 80 % zur Verfügung. Sie haben sich in Deutschland<br />

seit mehr als 100 Jahren bewährt. In Abhängigkeit vom Hüttensandgehalt weisen<br />

sie jeweils spezifische Leistungsmerkmale im Hinblick auf die betontechnologischen<br />

Einsatzmöglichkeiten auf.<br />

Im Bereich der Hüttensanderzeugung haben sich von 1990 bis 2008 erhebliche Veränderungen<br />

ergeben. Aus der Darstellung ist zu ersehen, dass aufgrund des Neubaus<br />

oder bei Neuzustellung von Hochöfen in Betrieb genommene Granulationsanlagen<br />

die Hüttensandmenge von 3,37 Mio. t im Jahre 1990 auf insgesamt 6,68 Mio. t<br />

im Jahre 2007 gesteigert werden konnte. Im Jahr 2008 waren es 6,75 Mio. t.<br />

In dieser Zeitspanne von 2001 bis 2007 nahm die Menge an feingranuliertem Hüttensand<br />

für die Herstellung von Portlandhütten- und Hochofenzement von 3,05 Mio. t<br />

auf 6,60 Mio. t und damit um 3,55 Mio. t zu. Durch diese zusätzliche Erzeugung und<br />

dessen Einsatz zur Zementherstellung wurde in diesem Industriebereich eine CO2-<br />

Minderung von 3,55 Mio. t erreicht.


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Teil III – Strukturelle sowie technologische Veränderungen der Jahre 2005 bis<br />

2008 bei der Roheisenerzeugung<br />

Die Veränderungen der gesamten Roheisenerzeugung in Deutschland - diese umfasst<br />

nach der amtlichen Statistik die Erzeugung von <strong>Stahl</strong>roheisen, Gießereiroheisen<br />

und Eisenschwamm für 2001 bis 2008 - zeigt die Tabelle 6.<br />

Tabelle 6: Veränderung der <strong>Stahl</strong>roheisen-, Eisenschwamm- und Gießereiroheisenerzeugung<br />

von 2001 bis 2008<br />

in 1000 t/a<br />

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008<br />

Roheisenerzeugung gesamt 29.184 29.427 29.481 30.018 28.854 30.360 31.150 29.111<br />

<strong>Stahl</strong>roheisenerzeugung 28.775 28.609 28.681 28.036 28.133 29.390 30.031 28.222<br />

Eisenschwammerzeugung 206 540 565 607 431 584 588 518<br />

Gießereiroheisenerzeugung 210 228 217 231 235 261 274 273<br />

darunter<br />

In Jahr 2007 wurden insgesamt 30,15 Mio. t Roheisen erzeugt. 2008 waren es mit<br />

29,11 Mio. t gegenüber 2007 um 2,03 Mio. t bzw. 6,55 % weniger. Die <strong>Stahl</strong>roheisenerzeugung<br />

ging von 30,03 Mio. t in 2007 auf 28,22 Mio. t in 2008 d.h. um 1,81<br />

Mio. t oder 6,02 % zurück.<br />

In Deutschland bleibt Roheisen aus Hochöfen das wichtigste Vorprodukt für die Rohstahlerzeugung,<br />

insbesondere für die Erzeugung hochwertiger <strong>Stahl</strong>sorten im Flachproduktsektor.<br />

Konzentration und Leistungssteigerung bei der <strong>Stahl</strong>roheisenerzeugung<br />

Im Jahr 2000 wurden in Deutschland an sieben Standorten 16 <strong>Stahl</strong>roheisenhochöfen<br />

betrieben. 2001 waren es 17, von 2002 bis 2007 waren jeweils 15 Hochöfen in<br />

Betrieb und im Jahr 2008 wurde wegen einer Neuzustellung ein zusätzlicher Ofen<br />

temporär betrieben. Der kleine Gießereiroheisen erzeugende Hochofen (5,5 m Gestell-Ø)<br />

der DK Recycling und Roheisen GmbH in Duisburg wurde hier nicht berücksichtigt.<br />

Der Schwerpunkt der <strong>Stahl</strong>roheisenerzeugung konzentriert sich mit sechs in<br />

Betrieb befindlichen Hochöfen auf den Raum Duisburg (TKS, HKM) mit mehr als<br />

15,5 Mio. t im Jahr 2008, d.h. rund 55 % der gesamten <strong>Stahl</strong>roheisenerzeugung<br />

Deutschlands. 3 Hochöfen wurden in Salzgitter und je 2 in Dillingen, Bremen und<br />

Eisenhüttenstadt betrieben. Die Hochofenstandorte Deutschlands mit ihren Anteilen<br />

an der <strong>Stahl</strong>roheisenerzeugung in den Jahren 2001 bis 2008 sind in Tabelle 7 angegeben.<br />

57


58<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Tabelle 7: <strong>Stahl</strong>roheisenerzeugung der Hochofenstandorte Deutschlands 2001 bis<br />

2008 1)<br />

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008<br />

Standort<br />

Ruhrgebiet 2)<br />

Erzeugung in kt/a<br />

15.336 15.562 15.681 15.918 15.841 15.432 16.017 15.515<br />

Dillingen 3.973 3.833 3.891 4.398 4.135 4.347 4.631 4.357<br />

Salzgitter 3.737 3.804 3.853 3.691 3.834 4.277 4.220 3.985<br />

Bremen 3.326 3.107 3.129 3.029 2.505 3.152 3.107 2.536<br />

Eisenhüttenstadt 2.061 2.116 2.129 2.002 1.798 2.182 2.056 1.829<br />

Sulzbach Rosenberg 344 187 - - - - - -<br />

Gesamt 28.777 28.609 28.683 29.038 28.113 29.390 30.031 28.222<br />

53,3 54,4 54,7 54,8 56,3 52,5 53,3 55,0<br />

Dillingen 13,8 13,4 13,6 15,1 14,7 14,8 15,4 15,4<br />

Salzgitter 13,0 13,3 13,4 12,7 13,6 14,6 14,1 14,1<br />

Bremen 11,6 10,9 10,9 10,4 8,9 10,7 10,3 9,0<br />

Eisenhüttenstadt 7,2 7,4 7,4 6,9 6,4 7,4 6,8 6,5<br />

Sulzbach Rosenberg 1,2 0,7 - - - - - -<br />

Gesamt 100 100 100 100 100 100 100 100<br />

Ruhrgebiet 2)<br />

Erzeugungsanteil in %<br />

Anmerkung: 1) Roheisenerzeugung ohne DK Recycling und Roheisen GmbH, Duisburg; Jahreserzeugung Roheisen für die Gießerei-Industrie 20.9000 t (200<br />

210.000 t (2001), 227.000 t (2002), 217.000 t (2003); 2) Standorte Ruhrgebiet 2000-2002 Duisburg und Dortmund, 2003 Stilllegung Dortmund und Produktio<br />

verlagerung nach Duisburg; Stilllegung Sulzbach Rosenberg Oktober 2002<br />

Quelle: <strong>Stahl</strong>insitut VDEh Hochofenausschuss<br />

Betriebsergebnisse der Hochöfen und CO2-relevante Veränderungen<br />

Veränderungen der Hochofenleistung<br />

Eine hohe Roheisenerzeugung mit immer weniger Aggregaten war nur mit einer Vergrößerung<br />

bestehender oder neuer Anlagen und mit einer spezifischen Leistungssteigerung<br />

darstellbar. Das Bild 47 zeigt die Entwicklung der Anzahl der betriebenen<br />

Anlagen und die durchschnittliche Erzeugung je Hochofen und Jahr von 1990 bis<br />

2008.<br />

Im Referenzjahr 1990 wurden noch 25 Hochöfen betrieben und insgesamt 27,4 Mio. t<br />

Roheisen erzeugt. Die durchschnittliche Erzeugung je Hochofen und Jahr lag bei 1,1<br />

Mio. t Roheisen. Im direkten Vergleich dazu stieg die durchschnittliche Erzeugung<br />

der 16 Hochöfen des Jahres 2008 auf knapp 1,8 Mio. t je Hochofen und Jahr an.<br />

Bild 48 zeigt die monatliche Entwicklung der Roheisenerzeugung für die Jahre 2007<br />

und 2008. Auf dem Bild ist der Einbruch der Erzeugung im 4. Quartal des Jahres<br />

2008 aufgrund der wirtschaftlichen Krise bemerkbar. Gegenüber dem Vorjahr ging<br />

die Erzeugung 2008 um rund 6,0 % oder 1,8 Mio. t zurück.


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

<strong>Stahl</strong>roheisenerzeugung in Mt/a und<br />

Anzahl der Hochöfen in Betrieb<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

27,441<br />

25<br />

<strong>Stahl</strong>roheisenerzeugung insgesamt in Mt/a<br />

(linke Skala)<br />

Anzahl der Hochöfen in Betrieb<br />

(linke Skala)<br />

28,222<br />

20<br />

2,5<br />

15<br />

10<br />

1,098<br />

Durchschnittliche Erzeugung<br />

16<br />

1,764<br />

2,0<br />

1,5<br />

1,0<br />

5<br />

je Hochofen in Mt/a (rechte Skala)<br />

0,5<br />

0<br />

1990 95 2000 05 08<br />

0<br />

2010<br />

Durchschnittliche Erzeugung je Hochofen<br />

in Mt/a<br />

Bild 47: Hochofenprozess; <strong>Stahl</strong>roheisenerzeugung, Konzentration<br />

und Leistungssteigerung (Quelle: VDEh Hochofenausschuss)<br />

<strong>Stahl</strong>roheisenerzeugung in Mio. t<br />

3,5<br />

3,0<br />

2,5<br />

2,0<br />

1,5<br />

1,0<br />

0,5<br />

0,0<br />

2007<br />

2008<br />

Jan. Febr. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez.<br />

Monat<br />

Bild 48: Monatliche <strong>Stahl</strong>roheisenerzeugung in Deutschland<br />

59


60<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Der Hochofen 2 der TKS, bei seinem Neubau 1993 ausgelegt für eine Erzeugung<br />

von 3,5 Mio. t RE/a, hat 2008 4,1 Mio. t RE erzeugt. Die spezifische Leistung im gewichteten<br />

Mittel aller Öfen liegt heute bei 2,34 t/m 3 Nutzvolumen und 24 h, die<br />

Höchstleistungen einzelner Aggregate liegen um 2,9 bis 3,0. Ein wesentlicher Beitrag<br />

zum Erreichen dieser Leistungsdaten waren die ständige Verbesserung der Eisenerzmöllerstoffe<br />

und insbesondere des Kokses, aber auch die Weiterentwicklung der<br />

Nebenanlagen und der Prozessautomatisierung.<br />

Veränderungen im Eisenerzmöllereinsatz<br />

Die Veränderung der Eisenerzmöllerstruktur der Hochofenwerke für die Berichtsperiode<br />

von 2000 bis 2008 ist in Tabelle 8 angegeben.<br />

Aus dieser Zusammenstellung sowie aus Bild 49 wird deutlich, dass die Eisenerzmöllerstruktur<br />

der Unternehmen recht unterschiedlich ist. So werden beispielsweise<br />

hohe Sintersätze bei TKS, HKM, Rogesa und ArcelorMittal Eisenhüttenstadt gefahren,<br />

hohe Pelletsätze bei ArcelorMittal Bremen. Die Eisenerzmöllerstruktur in Salzgitter<br />

ist durch einen hohen Stückerzeinsatz gekennzeichnet.<br />

Bild 50 zeigt die Entwicklung der Zusammensetzung des Eisenerzmöllers der Hochöfen<br />

im Jahresdurchschnitt. Im Jahr 2008 bestand der Eisenerzmöller aus knapp<br />

58 % Sinter, 28% Pellets und 14 % Stückerz (einschließlich <strong>Stahl</strong>schrott und Umschmelzeisen).


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Tabelle 8: Veränderungen in der Zusammensetzung des Eisenerzmöllers der Hochöfen<br />

2004 bis 2008 (Quelle: VDEh Hochofenausschuss)<br />

Arcelor-<br />

Eisenmöller-<br />

Salzgitter<br />

Jahr Einh. TKS HKM<br />

Mittal Rogesa<br />

Zusammensetzung Flachstahl<br />

Bremen<br />

2004<br />

2005<br />

2006<br />

2007<br />

2008<br />

Arcelor-<br />

Mittal<br />

Eisenhütt.<br />

Durchschnitt<br />

Sinter % 63,5 54,8 39,8 34,7 67,2 72,2 57,2<br />

Pellets % 19,9 31,9 21,1 49,3 17,6 17,9 24,6<br />

Stückerze+Sonstiges % 16,6 13,3 39,2 16,0 15,2 9,8 18,2<br />

Sinter % 62,7 52,5 37,2 47,4 68,1 80,6 58,0<br />

Pellets % 20,9 34,3 26,5 37,7 16,0 7,8 23,9<br />

Stückerze+Sonstiges % 16,4 13,1 36,3 14,8 15,9 11,6 18,1<br />

Sinter % 63,0 55,8 34,4 43,9 65,6 74,6 57,0<br />

Pellets % 24,0 31,1 29,9 41,7 17,1 13,2 26,0<br />

Stückerze+Sonstiges % 13,0 13,0 35,6 14,5 17,3 12,2 17,0<br />

Sinter % 63,8 55,4 35,3 50,9 67,1 73,8 58,3<br />

Pellets % 22,8 33,9 35,1 38,4 18,9 14,1 26,7<br />

Stückerze+Sonstiges % 13,4 10,7 29,5 10,7 14,0 12,1 14,9<br />

Sinter % 65,7 56,2 29,1 54,4 68,4 72,6 57,8<br />

Pellets % 22,8 32,5 40,4 40,2 17,7 15,1 27,7<br />

Stückerze+Sonstiges % 11,5 11,3 30,5 5,5 13,8 12,3 14,5<br />

100<br />

Eisenerzmöllerzusammensetzung der Hochöfen<br />

in %<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

Sinter Pellets Stückerze und Sonstiges<br />

TKS HKM SZG AM Rogesa AM Deutsch-<br />

Bremen<br />

Eisenh. land<br />

Bild 49: Zusammensetzung des Eisenerzmöllers der Hochöfen in Deutschland im<br />

Jahr 2008 (Quelle: VDEh Hochofenausschuss)<br />

61


62<br />

Eisenerzmöllerzusammensetzung in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Stückerz und Sonstiges<br />

Pellets<br />

Sinter<br />

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008<br />

Bild 50: Entwicklung der Zusammensetzung des Eisenerzmöllers der Hochöfen<br />

in Deutschland im Jahresdurchschnitt<br />

(Quelle: VDEh Hochofenausschuss)<br />

Veränderungen im Reduktionsmittelverbrauch und der Reduktionsmittelstruktur<br />

der Hochöfen<br />

Die Entwicklung des gewichteten durchschnittlichen Reduktionsmittelverbrauchs ist<br />

durch den flachen Verlauf der letzten 15 Jahre gekennzeichnet und verdeutlicht,<br />

dass die Hochöfen schon nahe am produktionstechnisch minimal möglichen Reduktionsmittelverbrauch<br />

betrieben werden. Potentiale sind hier in der Variation der Reduktionsmittelstruktur<br />

gegeben, auch wenn der Absenkung des Koksverbrauches<br />

aus physikalischen Gründen Grenzen gesetzt sind.<br />

Im Gegenstromreaktor Hochofen erfüllt der Koks als Hauptreduktionsmittel die sechs<br />

Aufgaben:<br />

• Lieferant von Reduktionsgas für die Reduktion von Eisenoxiden,<br />

• „Stützgerüst und Gasverteiler“ im Bereich der kohäsiven Zone und Gewährleistung<br />

der Durchgasung der Möllersäule,<br />

• Senkung der Schmelztemperatur des Eisens durch Aufkohlung,<br />

• Bereitstellung von Enthalpie für die verschiedenen verfahrenstechnischen Re-


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

aktionen,<br />

• Bereitstellung von Schmelzwärme und<br />

• Regeneration von CO2 zu CO mit Kokskohlenstoff bei Temperaturen oberhalb<br />

1000°C<br />

Die Entwicklung des spezifischen Koksverbrauchs und der Ersatzreduktionsmittel<br />

zeigt ab dem Referenzjahr 1990 zeigt das Bild 51.<br />

Spezifischer Verbrauch an Reduktionsmittel<br />

der <strong>Stahl</strong>roheisenerzeugung in kg/t RE<br />

600<br />

500<br />

400<br />

300<br />

200<br />

100<br />

475,0<br />

17,3%<br />

393,0<br />

82,3%<br />

Reduktionsmittel insgesamt<br />

Altkunststoffe<br />

Schweröl<br />

Feinkohle (Einblaskohle)<br />

Kleinkoks<br />

300,0<br />

Grob-/Stückkoks<br />

Koks trocken insgesamt<br />

Erdgas<br />

298,3<br />

489,4<br />

460,2<br />

354,2<br />

27,6%<br />

72,4%<br />

0<br />

1990 95 2000 05 08 2010 2015<br />

Bild 51: Spezifischer Verbrauch an Reduktionsmitteln der <strong>Stahl</strong>roheisenerzeugung<br />

(Quelle: VDEh Hochofenausschuss)<br />

Der spezifische Kokseinsatz konnte von 393,0 kg/t RE in 1990 um 38,8 kg/t RE auf<br />

354,2 kg/t RE in 2008 vermindert werden. Er war im 2008 um rund 1% oder 3,5 kg/t<br />

RE mehr als im Vorjahr.<br />

Der Gesamtreduktionsmittelverbrauch betrug im gewichteten Mittel aller Hochöfen<br />

487,4 kg/t RE im Jahre 2007 und 489,4 kg/t RE im Jahre 2008. Damit lag der Gesamtreduktionsmittelverbrauch<br />

um 0,4 % oder 2,0 kg/t RE über dem Niveau des Vor-<br />

Hütten-, RAG- und Importkoks Koks-<br />

substitution<br />

63


jahres.<br />

64<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Der Anteil der Kokssubstitute Kohlenstaub, Schweröl, Altkunststoffe sowie Erdgas<br />

lag im Jahre 2008 mit 135,2 kg/t RE bei 27,6 %.<br />

Die im Bild ersichtlichen fortlaufenden Veränderungen der Reduktionsmittelstruktur<br />

ergeben sich im Wesentlichen aus der Anpassung an die sich ständig verändernden<br />

Preisrelationen von Koks zu den Ersatzreduktionsmitteln. Da der Koks für den Hochofen<br />

der teuerste Einsatzstoff ist, waren und sind die Hochöfner weltweit stets darum<br />

bemüht, den Koksverbrauch durch Ersatzreduktionsmittel zu senken. Die Ersatzreduktionsmittel<br />

wie Kohlenstaub, Schweröl oder Erdgas werden über Lanzen in den<br />

Heißwindstrom der Blasformen eingeblasen. Vereinfacht dargestellt wird der C-<br />

Gehalt der Ersatzreduktionsmittel mit dem Sauerstoff des Heißwindes zum Kohlenmonoxid<br />

(CO) umgesetzt, welches für die Reduktion des Eisenerzes erforderlich ist.<br />

In Tabelle 9 ist die Entwicklung des durchschnittlichen Reduktionsmittelverbrauchs<br />

der Hochöfen für die <strong>Stahl</strong>roheisenerzeugung von 2001 bis 2008 aufgelistet.<br />

Tabelle 9: Entwicklung des durchschnittlichen spezifischen Reduktionsmittelver-<br />

brauchs der Hochöfen für die <strong>Stahl</strong>roheisenerzeugung in Deutschland<br />

(Quelle: VDEh Hochofenausschuss)<br />

<strong>Stahl</strong>roheisen- Anzahl der Ø Erzeugung<br />

Erzeugung<br />

in Mt/a<br />

Hochöfen<br />

in Betrieb<br />

je Hochofen<br />

in Mt/a<br />

Koks<br />

trocken<br />

Ø Reduktionsmittelverbrauch in kg/t <strong>Stahl</strong>roheisen<br />

Erdgas gesamt<br />

Feinkohle Schweröl Altkunststoffe<br />

1)<br />

2000 30,190 16 1,887 359,8 81,2 28,8 4,5<br />

2001 28,775 17 1,693 352,4 76,9 37,1 5,1<br />

2002 28,609 15 1,907 358,6 78,5 34,4 5,7<br />

2003 28,681 15 1,913 355,5 77,5 34,8 4,7<br />

2004 29,036 14 2,074 350 88,6 33,2 3,7<br />

2005 28,113 15 1,874 345,5 104,7 26,2 1,4<br />

-<br />

-<br />

-<br />

3,7<br />

4,6<br />

5,2<br />

474,3<br />

471,5<br />

477,2<br />

476,2<br />

480,1<br />

483,0<br />

2006 29,390 15 1,959 351,4 109 20,2 1,2 4,2 486,0<br />

2007 30,031 15 2,002 350,7 106,8 20,3 0,7 8,9 487,4<br />

2008 28,222 16 1,764 354,2 106,0 19,3 0,6<br />

1) Ab 2002 Altkunststoffe einschließlich Tierfett. Ab 2008 wurde kein Tierfett mehr eingeblasen<br />

Hinzuweisen ist beim Koksverbrauch auf die Anteile Grobkoks und Kleinkoks.<br />

Beim Koksverbrauch des Jahres 2008 von 354,2 kg/t RE sind beispielsweise 55,9 kg<br />

9,3<br />

489,4


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Kleinkoks der Größe ca. 10-35 mm enthalten, der vermischt mit Erzmöller an den<br />

Ofenrand chargiert wird. Der Grobkoksverbrauch betrug nur noch 298,3 kg/t RE.<br />

Bei diesem sehr niedrigen Verbrauch kommen den Qualitätseigenschaften des Grobkokses<br />

besondere Bedeutung zu, da er eine ausreichende Permeabilität des Hochofens,<br />

insbesondere auch im Bereich des Gestells, gewährleisten muss.<br />

Als charakteristische Qualitätskenngröße hat der Koks-CSR-lndex (Coke Strength<br />

after Reaction with CO2) als Kennzeichnung seiner Strukturfestigkeit (Koksheißfestigkeit)<br />

in dem letzten Jahrzehnt an erheblicher Bedeutung gewonnen und wurde inzwischen<br />

als ständige Prüfkennzahl in die Testreihen aufgenommen. Diese liegt heute,<br />

von wenigen Ausnahmen abgesehen, bei Werten um 68 % > 10 mm und konnte<br />

damit im Verlauf der letzten 10 Jahre um bis zu 13 %-Punkte verbessert werden.<br />

Damit wird ein Hochofenbetrieb bei hoher Produktivität und gleichzeitig niedrigem<br />

Reduktionsmittelverbrauch gewährleistet.<br />

In Bild 52 ist die Mengenentwicklung der Ersatzreduktionsmittel für die inländische<br />

Roheisenerzeugung von 1991 bis 2008 aufgetragen.<br />

Substitutionsreduktionsmittel für die<br />

Roheisenerzeugung in Mt/a<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

2,546<br />

1,793<br />

Altkunstoffe<br />

Schweröl<br />

Einblaskohle<br />

Erdgas<br />

3,816<br />

3,553<br />

3,536<br />

2,992<br />

0<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 52: Substitutionsreduktionsmittel für die Roheisenerzeugung<br />

(Quelle: Hochofenausschuss)<br />

65


66<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Über die Windformen wurden im Jahre 2007 in Summe als gewichteter Mittelwert<br />

aller Öfen 136,8 kg/t RE Ersatzreduktionsmittel eingeblasen, davon 20,3 kg Schweröl,<br />

106,8 kg Feinkohle, 0,8 kg Altkunststoffe und 8,9 kg Erdgas. Im Jahre 2008 lag der<br />

Ersatzreduktionsmitteleinsatz bei 135,2 kg/t RE mit 19,3 kg Schweröl, 106,0 kg Feinkohle,<br />

nur noch 0,6 kg Altkunststoffe und 9,3 kg Erdgas.<br />

Kohle wird an den Hochöfen der TKS in Duisburg, der ArcelorMittal in Bremen und<br />

Eisenhüttenstadt sowie bei der Rogesa in Dillingen eingesetzt. Die höchste Einblasrate<br />

als Jahresmittel betrug 165,4 kg/t RE am Hochofen Hamborn 9 der TKS.<br />

Schweröl wird an den Hochöfen der Salzgitter AG, der Hüttenwerke Krupp Mannesmann<br />

(HKM), der ArcelorMittal Bremen und der ArcelorMittal Eisenhüttenstadt eingeblasen.<br />

Die höchste Öleinblasrate wurde an dem Hochofen Salzgitter B mit knapp<br />

80 kg/t RE gefahren. Insgesamt ist die Öleinblasrate wegen des gestiegenen Bezugspreises<br />

für Schweröl gegenüber 1999 deutlich zurückgenommen worden.<br />

Nur an dem Hochofen 1 der ArcelorMittal in Eisenhüttenstadt wurden noch Altkunststoffe<br />

und an dem Hochofen C der Salzgitter AG Kunststoffe aus der Aufbereitung<br />

von Shredderleichtfraktion (ASR) über die Windformen eingeblasen. Bei HKM werden<br />

Anfang 2009 beide Hochöfen von Öl- und Gaseinblasen auf Kohleeinblasen umgerüstet.<br />

Veränderungen bei der Sintererzeugung<br />

Die Bedeutung des Sinterprozesses kann durch zwei wesentliche Merkmale beschrieben<br />

werden:<br />

• Die feinkörnigen Eisenerze werden in der Sinteranlage für den Einsatz im Hochofen<br />

agglomeriert.<br />

• In den Sinter sind im Wesentlichen die für alle Hochofeneinsatzstoffe erforderlichen<br />

Schlackenbildner eingebunden. Der Direkteinsatz von energieverbrauchendem<br />

Kalkstein in den Hochofen kann somit minimiert werden.<br />

• Sinteranlagen ermöglichen grundsätzlich die direkte Verarbeitung bzw. die<br />

Wiedernutzung eines großen Teils der im Werk anfallenden Reststoffe. Allerdings<br />

wird aufgrund der stetig steigenden Umweltanforderungen der Einsatz<br />

von Reststoffen zunehmend schwieriger.<br />

Wie Tabelle 10 zeigt, wurden in Deutschland bis 2001 insgesamt 10 Sinteranlagen<br />

zur Agglomeration von feinkörnigen Eisenerzen für die <strong>Stahl</strong>roheisenerzeugung be-


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

trieben. Nach Außerbetriebnahme einer Anlage sind seit 2002 nunmehr 9 Anlagen in<br />

Betrieb.<br />

Die Entwicklung der durchschnittlichen chemischen Zusammensetzungen der Sinter<br />

ist durch die Absenkung des SiO2- und Al2O3-Gehaltes zur Verbesserung des Niedrigtemperaturzerfalls<br />

des Sinters im Hochofen gekennzeichnet. Der Al2O3-Gehalt lag<br />

im Jahr 2008 bei nur noch 1,24 %.<br />

Tabelle 10: Veränderungen bei der Sintererzeugung und des durchschnittlichen Prozessenergieverbrauchs<br />

sowie der chemischen Zusammensetzung des<br />

Hochofensinters von 2000 bis 2008 (Quelle: VDEh Hochofenausschuss)<br />

Sinter- Anzahl der Sinter- Koksgrus- Brenngas- Ges. Prozess- Ges. Strom-<br />

Erzeugung<br />

in kt /a<br />

Sinteranlagen<br />

in Betrieb<br />

schicht<br />

in mm<br />

verbrauch<br />

in kg /t<br />

verbrauch<br />

in MJ /t<br />

energieverbr.<br />

in MJ /t<br />

verbrauch<br />

in kWh /t<br />

Fe ges.<br />

in %<br />

Fe ++<br />

in %<br />

Basizität<br />

(CaO/ SiO 2)<br />

2000 29.789 10 527 47,4 85 1.466 26,8 58,18 5,57 1,75<br />

2001 28.524 10 523 47,2 84 1.456 26,2 58,10 5,56 1,73<br />

2002 28.109 9 525 46,0 88 1.422 27,1 58,13 5,37 1,74<br />

2003 27.650 9 520 44,6 92 1.389 28,0 58,01 5,61 1,72<br />

2004 29.079 9 530 46,1 86 1.426 27,5 57,01 5,78 1,81<br />

2005 28.517 9 526 48,4 86 1.475 27,7 57,68 5,91 1,84<br />

2006 29.208 9 527 48,8 84 1.479 27,5 57,51 5,97 1,92<br />

2007 30.517 9 529 48,9 81 1.479 27,3 57,35 5,83 2,07<br />

2008 30.074 9 527 50,5 85 1.531 27,3 57,14 5,92 2,03<br />

Veränderungen bei der Kokserzeugung und dem Koksbezug<br />

Chemische Zusammensetzung<br />

Die gesamte Kokserzeugung Deutschlands ist aus bekannten Gründen sei 1990<br />

stark zurückgegangen (s. 5. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong>), wobei dieser Rückgang<br />

im Wesentlichen durch den Steinkohlenbergbau getragen wurde, als Folge des<br />

abnehmenden Koksverbrauchs und Koksbezugs der Hochöfen und des Wegfalls<br />

anderer Absatzmärkte. Im Zeitraum 1990 bis Ende 2002 gingen insgesamt 8 Zechenkokereien<br />

mit einer Erzeugung, diese bezogen jeweils auf das Jahr vor der Stilllegung,<br />

von insgesamt 8,604 Mio. t Koks außer Betrieb. In 2003 wurde die Kokerei<br />

Schwelgern mit 2 Batterien als Ersatz der alten Kokerei August Thyssen mit 2,6 Mio.<br />

t Koks in Betrieb genommen. Außerdem betreibt die AG der Dillingener Hüttenwerke<br />

zur Versorgungssicherung seit 2004 die Kokerei Carling in Lothringen, Frankreich,<br />

mit 2 Batterien von 450.000 t/Jahr.<br />

In Deutschland wurden im Jahr 2008 an fünf Standorten Kokereien betrieben, davon<br />

vier Anlagen von der <strong>Stahl</strong>industrie an den Standorten Salzgitter, Duisburg-<br />

Huckingen, Duisburg-Schwelgern sowie Dillingen und eine von der Deutschen Steinkohle<br />

AG am Standort Bottrop. Die Hüttenwerke ArcelorMittal Eisenhüttenstadt und<br />

67


68<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Bremen betreiben keine eigenen Kokereien.<br />

In Tabelle 11 sind die Kapazität und die Erzeugung der aktuell betriebenen Kokereien<br />

der Hüttenwerke einschließlich Prosper der DSK in den Jahren 2007 und 2008<br />

dargestellt.<br />

Mit Bild 53 wird ein Gesamtüberblick über die Kokserzeugung der Zechenkoks (später<br />

nur noch RAG-Koks) und der Hüttenkokereien sowie ein Gesamtüberblick der<br />

Bedarfsdeckung und des Verbrauchs von Koks für die Roheisenerzeugung ebenfalls<br />

dem Referenzjahr 1990 gegeben.<br />

Der Verlauf der Gesamtkokserzeugung im Inland sowie des Gesamtverbrauchs der<br />

<strong>Stahl</strong>industrie von Koks einschließlich Koksgrus zeigt ab dem Schnittpunkt im Jahre<br />

1993 die beginnenden Importe zur Koksbedarfsdeckung.<br />

Vom Gesamtkoksverbrauch in 2008 von 11,26 Mio. t wurden 3,0 Mio. t oder ca.<br />

26,6 % durch Importe gedeckt. Von der inländischen Erzeugung entfielen in diesem<br />

Jahr 6,32 Mio. t auf Hüttenkoks und 1,94 Mio. t auf RAG-Koks.<br />

Diese seit 1990 wesentliche Strukturänderung bezüglich Erzeugung und Bedarfsdeckung<br />

wurde auch durch den Rückgang des Koksbedarfs aufgrund des zunehmenden<br />

Einsatzes von Ersatzreduktionsmittel in den Hochöfen beeinflusst. 2007 ersetzten<br />

insgesamt 4,1 Mio. t an Einblaskohle, Schweröl, Altkunststoffe und Erdgas etwa<br />

äquivalente Mengen an Koks in den Hochöfen bzw. vermieden etwa gleichbleibend<br />

hohe Mengen an Kokserzeugung. In 2008 waren es 3,8 Mio. t.<br />

Die Stilllegung von Kokereien, Importe und die Zunahme des Einsatzes von Ersatzreduktionsmitteln<br />

führten insgesamt zu einem wesentlichen und quantifizierbaren<br />

Beitrag zur CO2-Minderung in diesem Bereich.<br />

Aufgrund des eigenständigen Wirtschaftszweiges „Kokereiwirtschaft“ entsprechend<br />

der wirtschaftsstatistischen Abgrenzung ist jedoch diese CO2-Minderung nicht Bestandteil<br />

der Selbstverpflichtung der <strong>Stahl</strong>industrie zur Klimavorsorge.


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Tabelle 11: Kokserzeugung der Kokereien in Deutschland in den Jahren 2007 /2008<br />

(Quelle: VDEh Kokereiausschuss)<br />

Unternehmen<br />

Hüttenwerk Krupp Mannesmann<br />

(HKM) *)<br />

Salzgitter Flachstahl *)<br />

Duisburg-<br />

Huckingen<br />

Kapazität Kokserzeugung<br />

2007 2008<br />

Mt/a Mt/a Mt/a<br />

1,1 1,13 1,14<br />

Salzgitter 1,5 1,51 1,52<br />

Zentralkokerei Saar (ZKS) *) Dillingen 1,3 0,93 0,91<br />

Prosper (RAG) Bottrop 2 2,00 1,94<br />

Pruna Betreiber GmbH-Kokerei<br />

Schwelgern ** )<br />

Standort<br />

Duisburg-<br />

Schwelgern<br />

2,6 2,68 2,75<br />

Gesamtkokserzeugung 8,5 8,25 8,26<br />

Kohlenwertstoffanlagen<br />

zur Gewinnung von:<br />

Rohteer, Rohbenzol, Gas,<br />

Entphenolung, Schwefelsäure<br />

Rohteer, Rohbenzol, Gas,<br />

Schwefelsäure<br />

Rohteer, Rohbenzol, Gas,<br />

Ammoniak-Zersetzung,<br />

Clausschwefel<br />

Rohteer, Rohbenzol, Gas,<br />

Ammoniumsulfat,<br />

Ammoniumrhodanid,<br />

Schwefelsäure, Phenol<br />

Rohteer, Rohbenzol, Gas,<br />

Ammoniumrhodanid,<br />

Clausschwefel<br />

Koksofengasabgabe an:<br />

Hüttennetz (eigene Betriebe und<br />

RWE-Verbundkraftwerk)<br />

Hüttennetz (eigene Betriebe<br />

und Hütten-Verbundkraftwerk)<br />

Hüttennetz und externes Verbundnetz<br />

(Betriebe Dillinger Hüttenwerke,<br />

Saarstahl AG und DSK (Fernwärme-<br />

Verbund Saar)<br />

E.ON Ruhrgas-Netz für Erdgas<br />

Hüttennetz (Betriebe TKS sowie<br />

Hütten-Verbundkraftwerke und RWE-<br />

Verbundkraftwerk)<br />

* ) Hüttenkokereien<br />

* *) Inbetriebnahme der ersten Batterie der Kokerei Schwelgern am 13. März 2003, der zweiten Batterie im Mai 2003;<br />

Bauherr und Eigentümer der Kokerei ist die Carbonaria Betreibergesellschaft mbH & Co; Leasingnehmer und<br />

Betreiber der Anlage ist die Pruna Betreiber GmbH, die sich zur Erfüllung ihrer Aufgabe des Betriebsführers KBS<br />

Kokereibetriebsgesellschaft Schwelgern GmbH bedient. Alleiniger Abnehmer des Kokses ist die ThyssenKrupp <strong>Stahl</strong> AG, Duisburg.<br />

Erzeugung, Verbrauch und Bedarfsdeckung<br />

von Koks für die Roheisenerzeugung in Mt/a<br />

20<br />

18<br />

16<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

17,851<br />

13,0<br />

7,272<br />

Gesamtkokseigenerzeugung<br />

Effektiver Gesamtverbrauch an Koks+Grus<br />

Zechenkoks<br />

Hüttenkoks<br />

8,260<br />

6,320<br />

0<br />

1990 95 2000 05 08 2010 15<br />

Importe<br />

Inländische<br />

Eigenerzeugung<br />

Bild 28: Erzeugung, Verbrauch und Bedarfsdeckung von Koks für die Roheisener-<br />

zeugung (Quellen: VDEh Kokereiausschuss, VDEh Hochofenausschuss)<br />

11,26<br />

69


Teil IV – Interpretation der Ergebnisse<br />

70<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Die <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland hat sich gegenüber der Bundesregierung verpflichtet,<br />

ihre auf die gesamte Rohstahlerzeugung bezogenen spezifischen Kohlendioxid-<br />

Emissionen bis zum Jahr 2012 um 22 % gegenüber dem Referenzjahr 1990 zu verringern.<br />

Bisher wird der Erfolg der Selbstverpflichtung anhand der CO2-Emission der <strong>Stahl</strong>industrie<br />

bezogen auf die Rohstahlerzeugung gemessen. Demnach hat die <strong>Stahl</strong>industrie<br />

ihre spezifischen CO2-Emissionen gegenüber 1990 um 14,0 % von 1,594 t<br />

CO2/t Rohstahl auf 1,371 t CO2/t Rohstahl in 2008 verringert, siehe Bilder 29 und 30<br />

(oder Bilder 13 und 14).<br />

Dabei werden allerdings die tatsächlich erzielten Minderungen in der <strong>Stahl</strong>industrie<br />

nicht vollständig erfasst. Dies liegt daran, dass die CO2-Emissionen lediglich auf die<br />

Rohstahlerzeugung (Bild 31, blaue Grenze) bezogen werden, obwohl sie nicht nur<br />

aus dem Reduktionsmittel- und Energieeinsatz für die Rohstahlerzeugung ermittelt<br />

werden, sondern auch aus dem Energieverbrauch der Weiterverarbeitung des Rohstahls<br />

sowie des importierten Halbzeugs.<br />

Bezieht man die CO2-Emissionen hingegen auf den gesamten Bereich ihrer Entstehung<br />

(Bild 31, grüne Grenze), wie warmgewalzte <strong>Stahl</strong>fertigprodukte, nahtlose <strong>Stahl</strong>rohre<br />

und Schmiedefertigerzeugnisse, kommt auch für den Bereich der Weiterverarbeitung<br />

die Effizienzsteigerung zum Tragen. Diese ist durch die Steigerung des<br />

Stranggießanteils und der Verringerung des Aufkommens von Kreislaufschrott gekennzeichnet.<br />

Damit konnte das Eisenausbringen während der letzten Jahre kontinuierlich<br />

von 85 % im Jahr 1990 auf 90 % im Jahr 2008 gesteigert werden (Bild 32).<br />

Man erkennt dies auch daran, dass die <strong>Stahl</strong>fertigerzeugung im Laufe der Jahre gegen<br />

die Rohstahlerzeugung konvergiert, Bild 33.<br />

Das bedeutet, dass je Tonne Fertigprodukt weniger Eisen benötigt wird und somit<br />

weniger CO2-Emissionen entstehen. Folgerichtig erkennt man an den Bildern 34 und<br />

35, dass sich die spezifischen CO2-Emissionen in Bezug auf die <strong>Stahl</strong>fertigprodukte<br />

stärker verringern als in Bezug auf die Rohstahlproduktion – nämlich um 21,4 % von<br />

1,891 t CO2/t im Jahr 1990 auf 1,486 CO2/t im Jahr 2008.


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Spezifische primärenergiebedingte CO -Emission<br />

in t CO /t Rohstahl<br />

2<br />

2<br />

2,2<br />

2,0<br />

1,8<br />

1,6<br />

1,4<br />

1,2<br />

1,594<br />

Spez. CO2-Emission der <strong>Stahl</strong>erzeugung<br />

mit Fremdstrom primärenergetisch bewertet<br />

1,371<br />

1,0<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 29: Spezifische primärenergiebedingte CO2-Emission der <strong>Stahl</strong>industrie in<br />

Deutschland (Primärenergiebedingte CO2-Emission bezogen auf die Roh-<br />

stahlerzeugung)<br />

Index der spez. primärenergiebedingten<br />

CO -Emission in %<br />

2<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

(1990 = 100%)<br />

Index der spez. CO2-Emission der<br />

<strong>Stahl</strong>erzeugung mit Fremdstrom<br />

bezogen auf Rohstahlerzeugung<br />

CO 2 spezifisch = -14,0%<br />

60<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 30: Index der spezifischen primärenergiebedingten CO2-Emission der <strong>Stahl</strong>in-<br />

dustrie in Deutschland<br />

86,0<br />

71


72<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Bild 31: Produktion von <strong>Stahl</strong>erzeugnissen


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Bild 32: Fe-Ausbringen der Walzstahlerzeugung - Eiseneffizienzindikator<br />

Rohstahlerzeugung und <strong>Stahl</strong>fertigerzeugung<br />

in Mio.t<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

5<br />

43,914<br />

37,037<br />

1)<br />

Rohstahlerzeugung<br />

<strong>Stahl</strong>fertigerzeugung 1)<br />

45,833<br />

42,273<br />

<strong>Stahl</strong>fertigerzeugung = Summe aus Lang-, Flachprodukten,<br />

<strong>Stahl</strong>rohren nahtlos und Schmiedefertigerzeugnissen<br />

10<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 33: Rohstahl- und <strong>Stahl</strong>fertigerzeugung<br />

73


74<br />

Spezifische primärenergiebedingte CO -Emission<br />

in t CO /t Produkt<br />

2<br />

2<br />

2,2<br />

2,0<br />

1,8<br />

1,6<br />

1,4<br />

1,2<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

1,891<br />

1,594<br />

1)<br />

Spez. CO2-Emission der <strong>Stahl</strong>erzeugung<br />

mit Fremdstrom primärenergetisch bewertet<br />

bezogen auf <strong>Stahl</strong>fertigerzeugung 1)<br />

bezogen auf Rohstahlerzeugung<br />

1,486<br />

1,371<br />

<strong>Stahl</strong>fertigerzeugung = Summe aus Lang-, Flachprodukten,<br />

<strong>Stahl</strong>rohren nahtlos und Schmiedefertigerzeugnissen<br />

1,0<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 34: Spezifische primärenergiebedingte CO2-Emission der <strong>Stahl</strong>industrie in<br />

Deutschland<br />

Index der spez. primärenergiebedingten<br />

CO -Emission in %<br />

2<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

(1990 = 100%)<br />

Index der spez. CO2-Emission der<br />

<strong>Stahl</strong>erzeugung mit Fremdstrom<br />

bezogen auf Rohstahlerzeugung<br />

CO 2 spezifisch = -14,0%<br />

bezogen auf <strong>Stahl</strong>fertigerzeugung 1)<br />

1) <strong>Stahl</strong>fertigerzeugung = Summe aus Lang-, Flachprodukten,<br />

<strong>Stahl</strong>rohren nahtlos und Schmiedefertigerzeugnissen<br />

86,0<br />

78,6<br />

60<br />

1990 95 2000 05 08 2010<br />

Bild 35: Index der spezifischen primärenergiebedingten CO2-Emission der<br />

<strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Teil V – Beispiele von Maßnahmen zur Verringerung von CO2-Emission<br />

im Jahr 2008<br />

Neben der ständigen Optimierung der zahlreichen Brenner und Öfen der <strong>Stahl</strong>industrie<br />

können die folgenden Beispiele zur Verringerung von CO2-Emissionen genannt<br />

werden:<br />

Energierückgewinnung an einem Lichtbogenofen<br />

2008 hat ein <strong>Stahl</strong>unternehmen in Deutschland eine neue Abgasstrecke zur Energierückgewinnung<br />

an einem Elektrolichtbogenofen in Betrieb genommen. Der <strong>Stahl</strong>hersteller<br />

kann damit jährlich ca. 3,8 Mio. m³ (S.T.P.) Erdgas bzw. über 7 000 t CO2 einsparen.<br />

Neben der Energierückgewinnung verzeichnete das Unternehmen zudem eine stark<br />

verbesserte Anlagenverfügbarkeit und Produktivität der Abgaskühlanlage, denn<br />

durch den Betrieb der Anlage mit kontrolliert aufbereitetem Kesselspeisewasser wurde<br />

eine wasserseitige Korrosion der mediumberührten Teile faktisch ausgeschlossen.<br />

In der Abgasstrecke wird der Abgasstrom von max. 1 600 °C auf ca. 600 °C heruntergekühlt.<br />

Durch das Prinzip der Verdampfungskühlung wird dabei die Rückgewinnung<br />

der im Abgas enthaltenen Energie ermöglicht und der in der Abgasstrecke generierte<br />

Sattdampf geeigneten Verbrauchern zur Verfügung gestellt.<br />

Bei entsprechendem Bedarf werden die Vakuumanlage und die Flüssiggasversorgung<br />

über das Dampfspeichersystem mit den notwendigen Dampfmengen versorgt.<br />

Die Eigendampfproduktion der Abgasstrecke (je nach Chargenverlauf und erschmolzener<br />

<strong>Stahl</strong>qualität im Tagesmittel 7 – 9 t/h, kurzzeitige Spitzen bis zu 36 t/h) geht<br />

dabei zum Teil weit über den Bedarf des <strong>Stahl</strong>werkes selbst hinaus, sodass diese<br />

„Dampfüberproduktion“ gezielt und geregelt dem Kesselhaus am Standort zugeführt<br />

werden kann. Der erdgasgefeuerte Dampfkessel geht in solchen Fällen automatisch<br />

in Schwachlast- bzw. Stand-by-Betrieb.<br />

Bau und Inbetriebnahme eines neuen Gasometers zur Speicherung von Konvertergas<br />

Im Jahre 2008 hat ein <strong>Stahl</strong>hersteller in Deutschland einen neuen 100.000 Kubikmeter<br />

fassenden Scheibengasometer in Betrieb genommen. Das Investitionsvolumen<br />

betrug 16 Mio. Euro. Durch den neuen Gasometer konnten zwei alte Gasometer<br />

nach über 80-jähriger Nutzungsdauer außer Betrieb genommen werden. Mit dem<br />

75


76<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

neuen Gasometer wurde die Flexibilität der Gasverwertung erhöht, da Engpässe,<br />

welche die außer Dienst gestellten Gasometer hinsichtlich der Speichernutzung aufgrund<br />

ihres Alters hatten, beseitigt werden konnten. Dadurch wird die Nutzungsrate<br />

des im LD-<strong>Stahl</strong>werk gewonnen Konvertergases weiter erhöht und entsprechend<br />

Erdgas eingespart. Damit werden CO2-Emissionen verringert.<br />

Bau eines Hubbalkenofens für Warmbandwalzwerk<br />

2008 wurde ein neuer Hubbalkenofen im Warmbandwalzwerk eines Hüttenwerks<br />

gebaut. Die Anlage ist für eine Leistung von 250 t/h konzipiert und dient zum Erwärmen<br />

von Brammen unterschiedlicher Qualitäten auf max. 1.280 °C mit 150 bis 260<br />

mm Dicke, 600 bis 1.750 mm Breite und 3.800 bis 9.600 mm Länge. Die Ofenanlage<br />

erfüllt die höchsten Ansprüche in Bezug auf Erwärmungshomogenität, Abbrandverluste,<br />

Wirtschaftlichkeit und Emissionswerte. Der Ofen mit einer Länge von 36.180<br />

mm und einer Breite von 10.450 mm wird den bereits 3 vorhandenen Erwärmungsöfen<br />

vorgeschaltet und ermöglicht eine höhere Auslastung der Walzstraße.<br />

Eine Verbesserung des Ausbringens um 2 % führt zu geringeren Materialeinsatz wodurch<br />

15.500 t CO2 in der Erzeugung von Vormaterial vermieden werden. Der neue<br />

Hubbalkenofen hat einen sehr guten spezifischen Wärmeverbrauch. Bei einem Abnahmeversuch<br />

des Ofens konnten die Herstellerangaben von 1,25 GJ/t nachgewiesen<br />

werden. Einen wesentlichen Beitrag hierzu liefern die über einen großen Leistungsbereich<br />

hohen Luftvorwärmtemperaturen von zeitweise mehr als 600 °C. Insgesamt<br />

konnte durch den Ofen der spezifische Verbrauch der gesamten Wärmöfen um<br />

0,04 GJ/t gesenkt werden, was bei einer Produktion von 4 Mio. t zu einer Energieeinsparung<br />

von 163.000 GJ/a führt und damit etwa 9.200 t CO2 vermeidet.<br />

Neuer Wärmebehandlungsofen für Grobbleche<br />

In einem <strong>Stahl</strong>unternehmen in Deutschland wurde im August 2008 ein neuer Wärmebehandlungsofen<br />

für Grobbleche in Betrieb genommen. Der Ofen dient dem Anlassen<br />

von wassergehärteten Blechen. Vorher gab es allein zwei kombinierte Anlass-<br />

und Härteöfen, die das gesamte Temperaturspektrum der Wärmebehandlung abdecken<br />

mussten. Mit dem neuen Ofen können auch niedrigste Anlasstemperaturen von<br />

250°C sicher erreicht werden. Neben der Leistungssteigerung in der Wärmebehandlung<br />

ergibt sich ein Vorteil in der Energieeinsparung dadurch, dass mit den Öfen<br />

nicht mehr so viele Temperaturwechsel durchgeführt werden müssen. Auf diese<br />

Weise werden jährlich etwa 31.000 GJ an Erdgas gespart, wodurch gleichzeitig CO2-<br />

Emissionen von 1.800 t vermieden werden.


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Teil VI – Weiterführendes Schrifttum<br />

Ghenda, J. T.:<br />

7. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland - Berichtsjahre<br />

2005 bis 2007<br />

<strong>Stahl</strong>institut VDEh, Düsseldorf, April 2008, www.stahl-online.de, Umwelt & Energie<br />

Lange, Edgar.:<br />

Die Lava des Hochofens ist Werkstoff und Wertstoff<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 1, S64/S67<br />

Hebel, Rudolf; Hille, Volker:<br />

Blast furnace hearth lining and cooling concepts<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 2, S31/S38<br />

Alameddine, Said; Smith, Robert E.:<br />

New Apollo electrode system for arc furnace<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 2, S31/S38<br />

Stubbe, G.; Harp, G.; Hillmann C.; Scholl, W.:<br />

Schließung von Stoffkreisläufen beim Einsatz von verzinktem Schrott im Oxygenstahlwerk<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 2, S55/S60<br />

Jonckbloedt, R.:<br />

Environmental impact of sintering and pelletizing at Corus IJmuiden<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 2, S63/S68<br />

Gehricke, B. M.; Welter, J.:<br />

Hochleistungsstahl für Kunststoffformen<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 2, S69/S70<br />

Schamari, U.:<br />

Intelligenter Leichtbau mit höherfesten Stählen<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 2, S74/S76<br />

Degner, M.; Deutscher, O.; Eichelkraut, H.; Klima, R.; Müller, U.; Nehrenberg, H.-J.:<br />

Spitzentechnologien im Wettbewerb bei der Erzeugung von Flach- und Langprodukten<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 3, S31/S42<br />

Heiler, H.-J.; Eichelkraut, H.; Högner, W.; Paul, R.; Ritzén, O.; Eichler, R.:<br />

DFI-Oxyfuel-Aufwärmung zur Steigerung der Galvanisierungskapazität<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 4, S81/S89<br />

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78<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Hansmann, T.; Fontana, P.; Chiappero, A.; Both, I.; Roth, J. L.:<br />

Technologies for the optimum recycling of steelmaking residues<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 5, S29/S35<br />

Weishar, C.:<br />

Energieeffizienzsteigerung am Standort Dillingen durch Bau eines Gichtgaskraftwerkes<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 6, S53/S59<br />

Marion, M.; Hirz, R.-P.; Grote, F.; weber, G. W.; Adler, W.; Bender, W.:<br />

Steigerung der Energieeffizienz bei Schmiedeöfen<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 7, S29/S33<br />

von Schéele, J.; Gartz, M.; Paul, R.; Lantz, M. T., Riegert, J. P.; Söderlund, S.:<br />

Flameless oxyfuel combustion for increased production and reduced CO2 and<br />

NOx emissions<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 7, S35/S42<br />

Fufei, D.; Feihu, X.; Dong, W.; Coburn, M.; Stanton, D.; Schemberg, S.:<br />

Kombinierte Brennersysteme erhöhen die Effizienz von Lichtbogenöfen<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 7, S51/S56<br />

Potesser, M.; Holleis, B.; Spoljaric, D.; Antrekowitsch, H.:<br />

Oxipyr-Technik für Erwärmungsöfen zur Energiereduktion oder Produktionssteigerung<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 7, S59/S63<br />

Gottardi, R.; Miani, S.; Partyka, A.; Engin, B.:<br />

Ultra-high chemical power electric arc furnace for 320 t/h<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 8, S19/S24<br />

Werner, A.; Schaumlechner, K.; Ponweiser, K.; Sparlinek, W.; Haider, K.:<br />

Potentiale zur Steigerung der Energieeffizienz in einem integrierten Hüttenwerk<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 8, S47/S51<br />

Weiß, G.; Schuberth, S.; Ratte, E.:<br />

Hochfeste nichtrostende Stähle im Fahrzeugbau<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 8, S53/S56<br />

Pic, A.; Múnera, D. D.; Cretteur, L.; Schmit, F. ; Pinard, F.:<br />

Innovative warmumgeformte Lösungen aus Tailored Blanks<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 8, S59/S66<br />

Krassnig, H.-J.; Kleimt, B.; Voj, L. P.; Antrekowitsch, H.:<br />

Laserbasierte Nachverbrennungssteuerung im Elektrolichtbogenofen<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 9, S41/S52


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Cappel, J.; Wünnenberg, K.:<br />

Kostengünstige Arbeitsweise und optimierte metallurgische Reaktionen beim<br />

Sauerstoffaufblasverfahren<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 9, S55/S66<br />

Bock, M.; Schmidt, H.:<br />

Neustrukturierung des Kraftwerks bei Salzgitter Flachstahl<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 9, S97/S110<br />

Buchwalder, J.; Hensel, M.; Richter, J.; Lychatz, B.:<br />

Verminderung der Staubemissionen an der Sinteranlage von ArcelorMittal Eisenhüttenstadt<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 9, S111/S117<br />

Haverkamp, V.; Krüger, K.; Braun, U.:<br />

Prädikative dynamische Lastkontrolle für ein Elektrostahlwerk<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 10, S61/S68<br />

Bender, W.; klima, R.; Lüngen, H.-B.; Wuppermann, C.-D.:<br />

Resource efficiency in the steel industry in Germany – status 2008<br />

Part I: Potentials in the steel production<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 11, S125/S132<br />

Bender, W.; klima, R.; Lüngen, H.-B.; Wuppermann, C.-D.:<br />

Resource efficiency in the steel industry in Germany – status 2008<br />

Part II: Use of by-products and the application of steel<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 11, S133/S140<br />

Rummler, T.; Apfel, J.; knoth, V.; Belous, J.; Doninger, T.:<br />

High productivity with low emissions – challenge for tomorrow<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 11, S141/S147<br />

Springer, M.; Finke, V.; Kern, H.:<br />

Rollenherdofen für Gießwalzanlagen<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 12, S47/S54<br />

Ostheimer, V.; Schiewe, C.:<br />

Thermografische Temperaturüberwachung und Kühlzonenregelung in Stranggießanlagen<br />

stahl und eisen 128 (2008) Nr. 12, S69/S72<br />

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80<br />

8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland


8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in Deutschland<br />

Düsseldorf, April 2009<br />

<strong>Stahl</strong>institut VDEh


April 2009: 8. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in<br />

Deutschland – Berichtsjahr 2008<br />

Dr.-Ing. Jean-Theo Ghenda<br />

Tel.: +49 (0) 211 6707 – 407, Email: jean-theo.ghenda@vdeh.de<br />

April 2008: 7. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in<br />

Deutschland – Berichtsjahre 2005 bis 2007<br />

Dr.-Ing. Jean-Theo Ghenda<br />

August 2007: (redaktionelle Überarbeitung November 2007)<br />

6. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in<br />

Deutschland –<br />

Beispiele von Maßnahmen der <strong>Stahl</strong>industrie zur Steigerung<br />

der Energie- und Ressourceneffizienz mit CO2-Minderungen<br />

in den Jahren 2003, 2004 und 2005<br />

Dr. mont. Horst M. Aichinger<br />

Mitwirkender / Ansprechpartner: Dr.-Ing. Jean-Theo Ghenda<br />

August 2005: 5. CO2-<strong>Monitoring</strong>-<strong>Fortschrittsbericht</strong> der <strong>Stahl</strong>industrie in<br />

Deutschland für die Berichtsjahre 2000 bis 2003<br />

Dr. mont. Horst M. Aichinger<br />

Internet: www.stahl-online.de<br />

Rubrik: Wirtschaft und Politik / Umwelt & Energie


<strong>Stahl</strong>institut VDEh<br />

im <strong>Stahl</strong>-Zentrum<br />

Postfach 105145 40042 Düsseldorf<br />

Sohnstr. 65 40237 Düsseldorf<br />

E-Mail: jean-theo.ghenda@vdeh.de www.stahl-online.de

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